ES2714390T3 - Aplicador de terapia con ulttrasonidos - Google Patents

Abstract

Aparato para terapia térmica en un paciente, que comprende: una parte (200) cilíndrica alargada que tiene un primer (220) extremo del mismo dimensionado y configurado para su inserción en una uretra masculina; un conjunto de fuentes (510) ultrasónicas colocadas dentro de dicha parte cilíndrica alargada y dispuestas sustancialmente a lo largo de un eje de dicha parte cilíndrica alargada de manera proximal a dicho primer extremo de la parte cilíndrica alargada, accionándose eléctricamente las fuentes ultrasónicas para proporcionar terapia térmica en dicho paciente; una parte (230) de transición conectada directamente a un segundo extremo de dicha parte cilíndrica alargada, teniendo dicha parte de transición una forma abocinada o bulbosa que limita la profundidad de dicha inserción en dicha uretra masculina; una placa (50) de circuito impreso alargada colocada en dicha parte cilíndrica alargada y que se extiende desde dicho primer extremo hasta un segundo extremo de dicha parte cilíndrica alargada, incluyendo dicha placa de circuito una pluralidad de líneas de circuito impreso acopladas respectivamente a una pluralidad de dichas fuentes ultrasónicas de dicho conjunto, proporcionando dichas líneas de circuito impreso señales de potencia y control a dicha pluralidad respectiva de fuentes ultrasónicas y accionándose dichas fuentes para suministrar emisiones acústicas de frecuencia y potencia respectivas dependiendo de las señales de potencia y control respectivas, acoplándose dicha pluralidad de líneas de circuito impreso en dicha placa de circuito a dicha pluralidad de fuentes ultrasónicas de dicho conjunto por medio de almohadillas o puntos de resina epoxídica respectivos de grosor finito para producir una separación llena de gas entre los lados traseros de dichas fuentes ultrasónicas y dicha placa de circuito para producir una irradiación hacia fuera de la energía ultrasónica desde una cara orientada hacia fuera de dichas fuentes ultrasónicas; un acoplamiento (240) mecánico de rotación de manera proximal a un segundo extremo de dicha parte cilíndrica alargada, estando diseñado y dispuesto dicho acoplamiento mecánico de rotación para permitir la rotación mecánica de dicha parte cilíndrica alargada alrededor de dicho eje del mismo; y al menos un conducto (270) de fluido que discurre a través de dicho acoplamiento mecánico de rotación permitiendo que un fluido circule al interior y luego hacia fuera de dicho aparato fluyendo desde dicho segundo extremo hacia dicho primer extremo de la parte cilíndrica alargada y de nuevo hacia atrás.

Description

DESCRIPCION

Aplicador de terapia con ultrasonidos

Campo tecnico

La presente solicitud se refiere a sistemas de terapia con ultrasonidos, y particularmente a la construccion y el funcionamiento de un conjunto de fuentes de ultrasonidos para su uso en tales sistemas.

Antecedentes

Los transductores ultrasonicos se han empleado en sistemas de terapia con ultrasonidos para lograr el calentamiento terapeutico de tejidos afectados y otros tejidos. Los conjuntos de transductores de ultrasonidos en fase que funcionan para formar un haz de energia ultrasonica provocan una conversion de energia sonora en termica en los volumenes de tratamiento o las zonas de tejido afectadas, y un aumento beneficioso posterior de la temperatura en los volumenes de tratamiento. Con una monitorizacion apropiada del efecto de calentamiento, pueden usarse los sistemas de terapia con ultrasonidos para tratar celulas daninas y para destruir de manera controlable tumores cancerosos.

Tal como conocen los expertos en la tecnica, los transductores ultrasonicos se construyen y se hacen funcionar para tomar energia electrica y producir ondas de energia ultrasonica desde una superficie de un elemento de transductor en un procedimiento denominado generalmente transduccion. La naturaleza y extension de la transduccion depende del material usado para construir los transductores, de la geometria de transductor y de la entrada de electricidad a los transductores. Un material habitual usado en la construccion de transductores de ultrasonidos es el material cristalino de transductor piezoelectrico (zirconato-titanato de plomo, PZT) que se presenta en varias formas.

Se han usado diversos disenos para sistemas de conjuntos ultrasonicos en el presente campo de la tecnica. La presente divulgacion no proporcionara una exposicion detallada de los conjuntos anteriores. El diseno de conjuntos ultrasonicos puede constituir un reto, y las mejoras en tales disenos mejoraran la eficacia, seguridad y coste para fabricar tales conjuntos. El documento US 2006/206105 A1 describe un aparato para terapia termica en un paciente que tiene una parte cilindrica alargada que tiene un primer extremo del mismo dimensionado y configurado para su insercion en una uretra masculina, un conjunto de fuentes ultrasonicas colocadas en la parte cilindrica alargada y dispuestas a lo largo de un eje de la parte cilindrica alargada de manera proximal al primer extremo de la parte cilindrica alargada. Las fuentes ultrasonicas se accionan electricamente para proporcionar terapia termica. Una placa de circuito impreso se coloca en la parte cilindrica alargada e incluye una pluralidad de lineas de circuito impreso acopladas respectivamente a una pluralidad de fuentes ultrasonicas del conjunto. Las lineas de circuito impreso proporcionan senales de potencia y control a las fuentes ultrasonicas y accionan las fuentes para suministrar emisiones acusticas de frecuencia y potencia respectivas dependiendo de las senales de potencia y control respectivas. La pluralidad de lineas de circuito impreso se acopla a la pluralidad de fuentes ultrasonicas del conjunto para crear una separacion entre los lados traseros de las fuentes ultrasonicas y la placa de circuito para producir una irradiacion hacia fuera de la energia ultrasonica desde una cara orientada hacia fuera de las fuentes ultrasonicas. Un acoplamiento mecanico de rotacion se situa de manera proximal al segundo extremo de la parte cilindrica alargada disenada y se dispone para permitir la rotacion mecanica de la parte cilindrica alargada y un conducto de fluido discurre a traves del acoplamiento mecanico de rotacion permitiendo que un fluido circule al interior y luego hacia fuera del dispositivo fluyendo desde el segundo extremo hacia el primer extremo de la parte cilindrica alargada y de nuevo hacia atras.

Sumario

Los problemas descritos anteriormente se evitan mediante un dispositivo para terapia termica en un paciente segun la reivindicacion independiente 1. Se ilustran realizaciones preferidas de la invencion mediante las reivindicaciones dependientes. Algunas realizaciones de la misma se refieren a sistemas para proporcionar un sistema de terapia termica guiada por imagenes que incluye un conjunto ultrasonico de transductores. En algunos aspectos, la presente divulgacion proporciona disenos de conjuntos ultrasonicos mejorados para lograr una mejor terapia termica en situaciones tales como terapia transuretral para cancer de prostata.

Algunos aspectos de la presente divulgacion proporcionan un sistema con una unidad de accionamiento por RF controlada por microprocesador o controlada por equipo que acciona electricamente elementos de transductor de ultrasonidos piezoelectricos en un sistema de terapia con ultrasonidos asi como modos para el acoplamiento de los conjuntos a una fuente de alimentacion que alimenta de manera controlable los elementos de los conjuntos.

Algunas realizaciones se refieren a un aparato para terapia termica en un paciente, que comprende una parte cilindrica alargada que tiene un primer extremo del mismo dimensionado y configurado para su insercion en una uretra masculina; un conjunto de fuentes ultrasonicas colocadas dentro de dicha parte cilindrica alargada y dispuestas sustancialmente a lo largo de un eje de dicha parte cilindrica alargada de manera proximal a dicho primer extremo de la parte cilindrica alargada, accionandose electricamente las fuentes ultrasonicas para proporcionar terapia termica en dicho paciente; conectandose una parte de transicion directamente a un segundo extremo de dicha parte cilmdrica alargada, teniendo dicha parte de transicion una forma abocinada o bulbosa que limita la profundidad de dicha insercion en dicha uretra masculina; colocandose una placa de circuito impreso alargada en dicha parte cilmdrica alargada y extendiendose desde dicho primer extremo hasta un segundo extremo de dicha parte cilmdrica alargada, incluyendo dicha placa de circuito una pluralidad de lmeas de circuito impreso acopladas respectivamente a una pluralidad de dichas fuentes ultrasonicas de dicho conjunto, proporcionando dichas lmeas de circuito impreso senales de potencia y control a dicha pluralidad respectiva de fuentes ultrasonicas y accionandose dichas fuentes para suministrar emisiones acusticas de frecuencia y potencia respectivas dependiendo de las senales de potencia y control respectivas, estando dicha pluralidad de lmeas de circuito impreso en dicha placa de circuito acoplada a dicha pluralidad de fuentes ultrasonicas de dicho conjunto por medio de almohadillas o puntos de resina epoxfdica respectivos de grosor finito para producir una separacion llena de gas entre los lados traseros de dichas fuentes ultrasonicas y dicha placa de circuito para producir una irradiacion hacia fuera de la energfa ultrasonica desde una cara orientada hacia fuera de dichas fuentes ultrasonicas; un acoplamiento mecanico de rotacion de manera proximal a un segundo extremo de dicha parte cilmdrica alargada, estando disenado y dispuesto dicho acoplamiento mecanico de rotacion para permitir la rotacion mecanica de dicha parte cilmdrica alargada alrededor de dicho eje del mismo; y al menos un conducto de fluido que discurre a traves de dicho acoplamiento mecanico de rotacion permitiendo que un fluido circule al interior y luego hacia fuera de dicho aparato fluyendo desde dicho segundo extremo hacia dicho primer extremo de la parte cilmdrica alargada y de nuevo hacia atras. Otras realizaciones, que no son segun la presente invencion, se refieren a un metodo para terapia termica en un paciente, que comprende proporcionar un aparato de terapia termica que tiene una parte alargada del mismo y preparar dicho aparato para su insercion en la uretra de dicho paciente; insertar dicha parte alargada en la uretra de dicho paciente trasladando al menos una parte de dicho aparato a lo largo de un eje de dicho aparato; suministrar una pluralidad de senales electricas de potencia y control a una pluralidad correspondiente de elementos ultrasonicos colocados dentro de dicha parte alargada, proporcionando dichas senales electricas de potencia y control al menos senales de accionamiento de control de frecuencia y potencia a sus elementos ultrasonicos respectivos; una vez que se ha realizado de manera satisfactoria la etapa de insercion anterior, hacer rotar de manera programable dicho aparato alrededor de un eje de rotacion, eje de rotacion que es sustancialmente igual o paralelo a dicho eje de dicho aparato y su parte alargada; suministrar suficiente energfa ultrasonica desde dicha pluralidad de fuentes ultrasonicas a un volumen afectado de dicho paciente para realizar un cambio clmicamente significativo en dicho volumen afectado; y monitorizar el resultado de dicha etapa de suministro de dicha energfa ultrasonica, incluyendo monitorizar la temperatura de dicho volumen afectado.

Breve descripcion de los dibujos

Para una mayor comprension de la naturaleza y las ventajas de la presente invencion, va a hacerse referencia a la siguiente descripcion detallada de realizaciones preferidas y en relacion con los dibujos adjuntos, en los que:

la figura 1 ilustra un sistema a modo de ejemplo para proporcionar terapia con ultrasonidos guiada por imagenes a un paciente;

la figura 2 ilustra un diseno a modo de ejemplo de un aplicador alargado de terapia termica con ultrasonidos;

la figura 3 ilustra un conjunto ultrasonico a modo de ejemplo para su uso en un sistema de terapia con ultrasonidos; la figura 4 ilustra dos vistas de un aplicador alargado de terapia termica con ultrasonidos segun realizaciones a modo de ejemplo del mismo;

la figura 5 ilustra una secuencia a modo de ejemplo para un metodo usado en terapia termica con ultrasonidos; la figura 6 ilustra una vista del elemento de soporte de circuito tal como un elemento de soporte de PCB; y la figura 7 ilustra disenos a modo de ejemplo de los dos extremos de un aplicador de tratamiento con ultrasonidos, uno para su insercion en un volumen de tratamiento del cuerpo de un paciente y el otro para su acoplamiento a componentes mecanicos y electricos del sistema de tratamiento.

Descripcion detallada

Tal como se comento anteriormente, los aplicadores de terapia termica con ultrasonidos mejorados pueden mejorar el tratamiento de enfermedades tales como tumores, y por ejemplo tal como se usa en el tratamiento transuretral de canceres de prostata en pacientes de sexo masculino.

La figura 1 ilustra un sistema 10 a modo de ejemplo para proporcionar terapia con ultrasonidos guiada por imagenes a un paciente. La ilustracion simplificada muestra un equipo 100 maestro, tal como un PC portatil, una estacion de trabajo u otro dispositivo de procesamiento que tiene un procesador, una memoria, y se acopla a algun aparato de entrada/salida. El equipo 100 maestro puede incluir una pantalla y puede soportar una interfaz 110 de usuario para facilitar el control de y la observacion del tratamiento mediante un procedimiento de terapia termica.

El equipo 100 maestro esta adaptado para su acoplamiento a otros sistemas y componentes a traves de un conector 120 de interfaz de equipo. La conexion 120 porta datos e informacion a y desde el equipo 100 maestro y puede comprender cables de conexion de cableado electrico convencional o para fines especiales, tales como cables de conexion en serie o similares. Ademas, la conexion 120 puede lograrse de manera inalambrica tal como conocen los expertos en la tecnica de comunicacion inalambrica, y puede lograrse ademas por medio de multiples conexiones, por una red, o mediante otro metodo adecuado.

En algunas realizaciones, el equipo 100 maestro se acopla a traves de la conexion 120 a una unidad 130 de control de potencia. La unidad 130 de control de potencia puede implementarse como un aparato de hardware autonomo pero puede implementarse como parte del equipo 100 maestro, por ejemplo, incorporandose sobre una tarjeta especial en un sistema de servidor o equipo que alberga tales componentes de hardware.

La unidad 130 de control de potencia puede incluir especificamente al menos un procesador adaptado para procesar instrucciones de maquina o de programa, que pueden proporcionarse al procesador desde otro componente del sistema 10 y pueden almacenarse en un dispositivo de memoria en la unidad 130 de control de potencia. Pueden hacerse funcionar conjuntos de circuitos incluyendo conjuntos de circuitos analogicos y/o digitales dentro de la unidad 130 de control de potencia para determinar una potencia de salida a uno o mas elementos de transductor de terapia con ultrasonidos en un aparato 150 de terapia con ultrasonidos.

En algunas realizaciones, la unidad 130 de control de potencia puede suministrar senales de accionamiento electricas controladas a una pluralidad de elementos de transductor de ultrasonidos (por ejemplo, elementos de conjunto de PZT) en el aparato 150 de terapia con ultrasonidos. Las senales de accionamiento pueden controlarse para suministrar una cantidad de potencia programada a cada elemento o a grupos de elementos del aparato 150 de terapia. Las senales de accionamiento tambien pueden controlarse para proporcionar una determinada tension, corriente, amplitud, forma de onda o frecuencia de accionamiento a dichos transductores ultrasonicos del aparato 150 de terapia. Tales senales de accionamiento electricas se portan desde la unidad 130 de control de potencia hasta el aparato 150 de terapia con ultrasonidos por hilos, cables o buses 140 adecuados. Pueden incluirse conectores o interfaces enchufables apropiados para hacer coincidir los diversos extremos de los conectores o buses a y desde sus componentes asociados.

En funcionamiento, el aparato 150 de terapia con ultrasonidos incluye una parte 155 que se inserta en una parte del cuerpo de un paciente para suministrar una dosis adecuada de una energia de ultrasonidos a tejido en una region afectada del cuerpo del paciente.

El paciente y el aparato 150 de terapia con ultrasonidos se colocan generalmente en un volumen 160 de obtencion de imagenes tal como un aparato de obtencion de imagenes de resonancia magnetica (IRM), que puede proporcionar imagenes en tiempo real de las partes relevantes del paciente, por ejemplo, el volumen de tratamiento al equipo 100 maestro o pantalla e interfaz 110 de usuario. En algunas realizaciones, se realiza la monitorizacion en tiempo real de la terapia termica de modo que un facultativo clinico puede monitorizar el avance de la terapia dentro del volumen de tratamiento o tejido afectado. Pueden realizarse cambios manuales o automaticos en las senales de potencia procedentes de la unidad 130 de control de potencia basandose en la entrada de los resultados y el avance del tratamiento.

La realimentacion y el acoplamiento de los componentes del sistema de tratamiento a los componentes de control en el sistema 10 pueden usarse para garantizar que se proporciona una senal de potencia de radiofrecuencia (RF) optima a cada elemento de un conjunto 155 de ultrasonidos usado en el tratamiento de tejidos afectados. Algunos ejemplos incluyen el tratamiento de tumores de cancer de prostata en pacientes de sexo masculino usando aplicaciones de terapia con ultrasonidos guiada con IRM.

La unidad 130 de control de potencia de RF puede incluir tarjetas de circuito independientes que tienen procesadores, amplificadores, filtros y otros componentes individuales para lograr la salida de potencia de accionamiento deseada a los elementos del conjunto 155 de ultrasonidos del aparato 150 de tratamiento con ultrasonidos. Alternativamente, puede emplearse un unico procesador para controlar el comportamiento de los diversos canales de potencia a cada elemento del conjunto.

La figura 2 ilustra un diseno de aplicador de terapia con ultrasonidos a modo de ejemplo. El aplicador 20 incluye una parte 200 de vastago alargada, que puede insertarse en una cavidad corporal de manera proximal a una region de tejido afectada de un paciente. En algunos casos, la parte 200 de vastago alargada (o una parte de la misma) puede insertarse en la uretra de un paciente de sexo masculino para tratar tejido afectado tal como tejido canceroso de la prostata masculina. La insercion del aplicador 20 en el paciente se realiza presionando el aplicador 20 en un canal apropiado, opcionalmente usando guiado por imagenes tal como guiado por IRM o rayos X para monitorizar el movimiento del aplicador 20 dentro del paciente.

El aplicador 20, o normalmente la parte 200 de vastago alargada, se insertan en el paciente hasta que el conjunto 210 de transductores alcanza una zona proximal al volumen de tejido afectado o volumen objetivo para la terapia termica. De este modo, cuando se proporciona potencia al conjunto 210 de transductores se producira un calentamiento controlado del volumen de tejido afectado para tratar el estado patologico o afectar algun otro desenlace deseado. La punta 220, tal como se comentara a continuacion, puede construirse de material liso y romo tal como un material de metal o polimero para ayudar en una facil insercion con rozamiento reducido y el movimiento del aplicador 20 en el paciente. En algunas realizaciones, este diseno minimiza los esfuerzos de rozamiento en las paredes interiores de la uretra del paciente.

Una parte 230 de transicion del aplicador 20 tiene forma abocinada o bulbosa y proporciona una zona de seguridad que impide que entren partes no deseadas del aparato 20 en el cuerpo del paciente.

Las partes abocinadas de la parte 230 de transicion permiten una manipulacion mas sencilla del aplicador 20 y el control mecanico del mismo tal como se describira a continuacion con mayor detalle. La parte 230 puede actuar como asidero para sostener el aplicador y puede construirse de un material opticamente transparente tal como plastico incoloro. Esto puede permitir que se vea el interior del aparato en algunas situaciones para determinar si ha quedado atrapada alguna burbuja de gas (aire) en la parte de circuito de fluido del aparato. Entonces puede evacuarse el gas para minimizar o evitar la interferencia en la transmision de la energia de ultrasonidos desde el sistema de transductor o la interferencia con el flujo de fluido de refrigeracion dentro del cuerpo del sistema. Las pestanas tambien pueden proporcionar un medio mecanico para sostener el aplicador 20 en su lugar dentro de un sistema de cojinetes o elemento de accionamiento de rotacion y traslacion usado para mover y hacer rotar el aplicador 20 durante su funcionamiento.

Un elemento 240 dentado proporciona un medio de accionamiento compatible mecanicamente para hacer rotar el aplicador 20 dentro del cuerpo del paciente de modo que el conjunto 210 se hace rotar de manera apropiada y controlable alrededor del eje largo del vastago 200 para tratar un volumen de tejido hasta un volumen de rotacion completo de 360 grados que rodea el eje del vastago 200 si se desea. En algunas realizaciones, un motor esta adaptado para accionar el engranaje 240 del aplicador 20 para proporcionar tal rotacion del aplicador dentro del paciente alrededor del eje largo del aplicador.

Las interfaces 250 mecanicas permiten el acoplamiento de conexiones de entrada y salida de fluido al aplicador 20 de modo que puede hacerse pasar el fluido de control de temperatura al interior y hacia fuera del aplicador 20. Por ejemplo, en situaciones en las que es necesaria la refrigeracion del propio aplicador o de tejido circundante, puede aplicarse el fluido a estas interfaces usando opcionalmente conectores de enganche de fluido convencionales y tubos 270. Ademas, puede hacerse pasar el cableado 260 electrico o microbuses a traves de las interfaces 250 para proporcionar potencia de accionamiento electrica a los elementos del conjunto 210 de transductores y recibir senales de sensor u otras senales y datos procedentes de los componentes del aplicador 20. De nuevo, pueden usarse conectores electricos convencionales para interconectar sistemas de potencia y control exteriores con los elementos electricos internos del aplicador 20.

En funcionamiento, el aplicador 20 puede situarse con la punta 220 de manera proximal a una abertura en el cuerpo del paciente y con el eje largo del vastago 200 alineado sustancialmente con una cavidad o un canal (por ejemplo, la uretra) del paciente para su insercion en el mismo. El aplicador 20 se inserta entonces automaticamente o de manera manual o mediante una combinacion de ambos en el cuerpo del paciente, empezando con el extremo de la punta 220 del vastago 200. Cuando el aplicador 20 se ha insertado suficientemente en el cuerpo del paciente (por ejemplo, usando etapas de motor de traslacion guiado por imagenes) se asegura la traslacion del aplicador 20. Entonces, se emprende un procedimiento de terapia termica controlado por ordenador, haciendose rotar el aplicador 20 alrededor de su eje largo dentro del cuerpo del paciente de modo que el conjunto 210 de transductores proporciona un campo de energia terapeutico tal como un campo ultrasonico de intensidad y naturaleza conocidas para tratar el tejido afectado de manera proximal al conjunto 210. Cuando se completa la terapia termica, se asegura la potencia al conjunto 210 de ultrasonidos y se retrae el aplicador 20 del paciente sustancialmente a lo largo del eje largo del aplicador, sustancialmente en el sentido inverso al que se inserto.

La figura 3 ilustra un diseno a modo de ejemplo para el conjunto de transductores (tal como conjunto el 210 de la figura 2). Se muestra un conjunto 30 ultrasonico tal como aparece desde la cara “superior” del mismo en la vista 300. Observese que en la presente ilustracion, la cara “superior” es la cara del conjunto orientada normalmente hacia el centro del vastago del aplicador y lejos del cuerpo del paciente. Se muestra el mismo conjunto desde el lateral en la vista 310. La vista opuesta o “inferior” del conjunto se muestra en la vista 320, y es la cara del conjunto que se dirige externamente al volumen de tratamiento del paciente y lejos del aplicador. Se observa que en esta realizacion a modo de ejemplo el conjunto ultrasonico se construye de un material sustancialmente aplanado o relativamente plano. Este puede ser un material basado en PZT tal como conocen generalmente los expertos en la tecnica. En algunas realizaciones, el material puede comprender K320 de Piezo Technologies de Indianapolis, IN, EE.UU. Alternativamente, puede producirse a partir de PZ52 de un material similar de Ferroperm Piezoceramics de Kvistgaard, Dinamarca. El conjunto y sus elementos pueden estar disenados y dispuestos para tener una frecuencia de resonancia optima predeterminada, por ejemplo 4 MHz, u otra frecuencia central para su mejor penetracion y suministro de potencia al volumen de tejido afectado, en algunas realizaciones, a lo largo de con un tercer armonico a 13 MHz tambien.

Segun la presente realizacion, la cara frontal del conjunto 30 de transductores se corta en una pluralidad de elementos de conjunto individuales, por ejemplo, 302. Los elementos 302 individuales pueden ser o no todos del mismo tamano y forma. Las dimensiones facilitadas en la figura son meramente ilustrativas. En determinadas realizaciones, los elementos 302 tienen una forma sustancialmente rectangular o cuadrada y proporcionan un campo de energia ultrasonica de manera proximal a la cara de los elementos 302 segun dicten el diseno, material y las senales de accionamiento para los elementos 302. Los elementos 302 del conjunto 30 pueden accionarse de modo programado tal como se comenta en otras solicitudes de los presentes inventores y cesionario para crear un campo de energia terapeutico ultrasonico global dentro de un volumen de tejido controlado en un paciente. El conjunto 30 montado en la parte restante del aplicador de terapia puede hacerse rotar alrededor del eje largo del conjunto 30 para proporcionar tratamiento a un volumen alrededor del conjunto 30 segun sea necesario.

Tanto la cara 300 delantera como la cara 320 trasera del conjunto 30 se platean para permitir el suministro de senales de potencia de accionamiento a y de conexion a tierra de los elementos del conjunto 30. Los extremos y los bordes (mostrados en 310) del conjunto 30 pueden dejarse sin platear. De este modo, pueden alimentarse algunos o todos los elementos 302 mediante una fuente de alimentacion apropiada.

En algunas realizaciones, uno o ambos elementos en los extremos del conjunto 30 pueden ser elementos “simulados” que no se accionan o usan sustancialmente para la verdadera terapia termica en el funcionamiento del dispositivo.

La figura 4 ilustra dos vistas 40 y 42 de un dispositivo de aplicador de terapia con ultrasonidos ilustrativo, que muestra la disposicion a modo de ejemplo de los conectores y elementos mecanicos de transicion del mismo con respecto al vastago alargado y las partes de conjunto de transductores tal como se describieron anteriormente. Una parte 400 alargada esta disenada para su insercion en una uretra masculina, opcionalmente aplicando un lubricante compatible de manera acustica o gel o liquido de desinfeccion al exterior de la parte 400 alargada. Se disponen los elementos de ultrasonidos dentro de y discurriendo a lo largo de una parte cerca de la punta 402 del aplicador 400 alargado. Esta es la parte del aparato que se inserta en el cuerpo del paciente hasta que se situa sustancialmente dentro de un volumen de tejido afectado (por ejemplo, la prostata) y desde la que se emite energia termica ultrasonica al tejido afectado.

La parte alargada esta soportada por y se sujeta a uno o mas elementos con pestanas del cuerpo de aplicador, que en una realizacion preferida actuan como cojinetes 410 o elementos de engranaje para ayudar en la rotacion del aplicador alrededor de su eje largo una vez que la punta del aplicador esta a la profundidad deseada dentro del paciente. En algunos aspectos, se usa un elemento de accionamiento motorizado tal como se describe en otro lugar por el presente solicitante, para hacer rotar y/o trasladar mecanicamente el aparato.

Por ejemplo, en una realizacion, que no es segun la presente invencion, el aplicador 40, 42 se inserta en un paciente que esta tumbado y sujeto a una cama, mesa o plataforma. Una vez que se inserta en la posicion apropiada en el paciente de modo que el conjunto ultrasonico en la parte 402 del aplicador esta proximal al tejido afectado, se usa un motor paso a paso de rotacion u otro elemento de accionamiento piezoelectrico para hacer girar mecanicamente el aparato y, asi, el conjunto ultrasonico del aparato alrededor de su eje para sonicar el tejido afectado (prostata) hasta el grado deseado usando senales de accionamiento de potencia, frecuencia u otras senales de accionamiento electricas controladas por ordenador suministradas a los elementos del conjunto en 402.

Tal como se comenta en otro lugar en esta divulgacion, se realizan conexiones electricas y mecanicas (por ejemplo, de fluido) de partes del aplicador en el exterior del cuerpo del paciente a partes del aplicador insertadas en el cuerpo del paciente. Preferiblemente, tales conexiones mecanicas y electricas emplean componentes fisicamente compactos para reducir las molestias que siente el paciente y para reducir las posibilidades de sobrecarga sobre los organos sanos del paciente (por ejemplo, la uretra). Por consiguiente, en una realizacion, se proporcionan conductos 420 de fluido al interior y hacia fuera del paciente con extremos de transicion o de acoplamiento apropiados y suministran contenido de fluido o electrico a y desde la parte 400 alargada y de manera proximal al extremo 402 de punta del aparato. Ademas, se proporciona acoplamiento usando acoplamientos 430 de fluido y acoplamientos 440 electricos, y estos acoplamientos se conectan a partes correspondientes del circuito de fluido que bombea fluido al aplicador y hacia fuera del mismo y los circuitos electricos que suministran potencia y capacidad de control al sistema, respectivamente.

La figura 5 ilustra una vista interna a modo de ejemplo del elemento 50 de montaje y soporte de transductor, sobre el que se soporta el conjunto ultrasonico y sobre el que se montan los conjuntos de circuitos para accionar los elementos del conjunto. En la presente realizacion, un elemento 50 de soporte alargado sustancialmente aplanado y en forma similar a una paleta tiene una seccion 500 de vastago larga. El conjunto 510 ultrasonico se coloca cerca de un primer extremo de dicha seccion de vastago, y el conjunto 510 puede unirse, fijarse, montarse o adherirse a dicha seccion 500 larga mediante cualquier medio conveniente o eficaz para una aplicacion y geometria particulares.

Una seccion 520 mas ancha se extiende desde un segundo extremo de seccion 500 alargada y se situa dentro de una parte de transicion del aplicador de terapia y generalmente no se inserta en el cuerpo del paciente. Se proporciona una conexion 530 electrica para conectar el sistema de control y accionamiento de energia electrica exterior.

En algunas realizaciones, el elemento 50 de montaje y soporte esta compuesto por o sobre o incluye un material de placa de circuito impreso (PCB). Sobre la PCB, se imprimen conexiones electricas delgadas y discurren desde el conector 530 electrico subiendo por el vastago 500 para alimentar los elementos del conjunto 510 de transductores. A continuacion se muestra un detalle “D” del extremo del conjunto 510 del sistema en el mismo dibujo. Se muestra la cara 540 “inferior” de conexion a tierra comun del conjunto de transductores, como tambien se muestran varios puntos 550 de conexion en la cara “superior” de los elementos de transductor individuales en la cara opuesta del conjunto 510. Puede lograrse el cableado individual mediante la situacion del conjunto sobre el elemento de soporte de PCB y el soldeo blando de las conexiones entre los conjuntos de circuitos de PCB y los elementos de conjunto individuales para permitir la potencia individual y el control de la misma.

Pueden usarse puntos de conexion de resina epoxidica o enlace intermetalico para acoplar los elementos de transductor a las lineas de PCB. Los puntos de conexion forman “almohadillas” de un grosor finito. Estas almohadillas hacen que la superficie de la PCB y la superficie de los transductores esten separadas (por ejemplo, por un grosor de aproximadamente 0,003 pulgadas). Puntos de conexion de almohadilla de cobre de 3 onzas proporcionaran aproximadamente un entrehierro de 0,0034 pulgadas. La separacion se llena de aire o se llena de gas para proporcionar un “refuerzo de aire” al conjunto de transductores 510 de modo que el conjunto dirige su energia externamente desde la cara “inferior” del mismo, orientada hacia el paciente, en oposicion a irradiar su energia a traves de la cara superior o en otra direccion. Este espaciado del conjunto y la estructura 500 de soporte es una caracteristica de diseno que elimina la necesidad de usar un espaciador para proporcionar el refuerzo de aire en algunas realizaciones. Se observa que las presentes dimensiones y disposiciones a modo de ejemplo se facilitan por motivos de ilustracion, y no son limitativas, de modo que un experto en la tecnica apreciara otras formas y tamanos y disposiciones que logran sustancialmente los mismos fines o similares de modos similares.

La figura 6 ilustra una vista del elemento 600 de soporte de circuito tal como el elemento de soporte de PCB descrito anteriormente. Se muestra a la derecha una seccion G-G para ilustrar una disposicion a modo de ejemplo del elemento 630 de transductor plateado, que se acopla al material 610 de tallo de PCB mediante almohadillas 620 de cobre u otras almohadillas conductoras. Las almohadillas 620 tienen un grosor tal como se describio anteriormente para proporcionar un entrehierro 640 apropiado de modo que los transductores 630 estan reforzados por aire apropiadamente para transmitir energia ultrasonica desde la cara inferior de los elementos 630 (a la derecha en la figura 6) hacia el tejido afectado del paciente.

La figura 7 ilustra disenos a modo de ejemplo de dos extremos de un aplicador de tratamiento con ultrasonidos. En un extremo 700 del aplicador, tal como se comento previamente, hay una parte 702 de punta acoplada al extremo insertado del elemento 706 de vastago alargado del aplicador. En algunas realizaciones, se situa una fibra optica u otro sensor de temperatura en o cerca de la punta del aplicador para detectar la temperatura en o cerca de la punta del aplicador.

En algunas realizaciones, se coloca un agujero 704 o pequeno orificio en o cerca del extremo de entrada de la punta 702. El agujero permite el drenaje de fluido, por ejemplo orina, que puede acumularse en el paciente cerca del extremo de punta del aplicador. Esto puede reducir la hinchazon o presion en el paciente cerca de la zona de tratamiento durante un procedimiento de terapia termica. El fluido drenado del paciente a traves del agujero 704 puede transportarse en un tubo o hacia abajo por la longitud del aparato de aplicador hasta el extremo opuesto del aplicador y al exterior del paciente en el extremo 710 exterior del aplicador.

El extremo 710 del aplicador de terapia termica incluye un cateter 714 en comunicacion de fluido con el agujero 704 en la punta 702. Este cateter suministra fluido (por ejemplo, orina) drenado del cuerpo del paciente a un volumen de recepcion o de retencion adecuado. El fluido drenado puede monitorizarse para detectar sangre, drogas, temperatura u otros atributos. Puede incluirse un aparato de cierre o valvula en linea con el cateter 714 para controlar el flujo de fluido hacia dentro o hacia fuera del cateter. En algunas realizaciones, puede suministrarse fluido al cuerpo del paciente, incluyendo la administracion de farmacos al paciente cerca de la punta 702 del aplicador. La presente invencion no debe considerarse limitada a las realizaciones particulares descritas anteriormente. Diversas modificaciones, procedimientos equivalentes, asi como numerosas estructuras a las que puede ser aplicable la presente invencion, resultaran facilmente evidentes para los expertos en la tecnica a la que se refiere la presente invencion tras la revision de la presente divulgacion.

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Aparato para terapia termica en un paciente, que comprende:

una parte (200) cilmdrica alargada que tiene un primer (220) extremo del mismo dimensionado y configurado para su insercion en una uretra masculina;

un conjunto de fuentes (510) ultrasonicas colocadas dentro de dicha parte cilmdrica alargada y dispuestas sustancialmente a lo largo de un eje de dicha parte cilmdrica alargada de manera proximal a dicho primer extremo de la parte cilmdrica alargada, accionandose electricamente las fuentes ultrasonicas para proporcionar terapia termica en dicho paciente;

una parte (230) de transicion conectada directamente a un segundo extremo de dicha parte cilmdrica alargada, teniendo dicha parte de transicion una forma abocinada o bulbosa que limita la profundidad de dicha insercion en dicha uretra masculina;

una placa (50) de circuito impreso alargada colocada en dicha parte cilmdrica alargada y que se extiende desde dicho primer extremo hasta un segundo extremo de dicha parte cilmdrica alargada, incluyendo dicha placa de circuito una pluralidad de lmeas de circuito impreso acopladas respectivamente a una pluralidad de dichas fuentes ultrasonicas de dicho conjunto, proporcionando dichas lmeas de circuito impreso senales de potencia y control a dicha pluralidad respectiva de fuentes ultrasonicas y accionandose dichas fuentes para suministrar emisiones acusticas de frecuencia y potencia respectivas dependiendo de las senales de potencia y control respectivas, acoplandose dicha pluralidad de lmeas de circuito impreso en dicha placa de circuito a dicha pluralidad de fuentes ultrasonicas de dicho conjunto por medio de almohadillas o puntos de resina epoxfdica respectivos de grosor finito para producir una separacion llena de gas entre los lados traseros de dichas fuentes ultrasonicas y dicha placa de circuito para producir una irradiacion hacia fuera de la energfa ultrasonica desde una cara orientada hacia fuera de dichas fuentes ultrasonicas;

un acoplamiento (240) mecanico de rotacion de manera proximal a un segundo extremo de dicha parte cilmdrica alargada, estando disenado y dispuesto dicho acoplamiento mecanico de rotacion para permitir la rotacion mecanica de dicha parte cilmdrica alargada alrededor de dicho eje del mismo; y

al menos un conducto (270) de fluido que discurre a traves de dicho acoplamiento mecanico de rotacion permitiendo que un fluido circule al interior y luego hacia fuera de dicho aparato fluyendo desde dicho segundo extremo hacia dicho primer extremo de la parte cilmdrica alargada y de nuevo hacia atras.

2. Aparato segun la reivindicacion 1, que comprende ademas una rueda dentada de manera proximal a dicho acoplamiento mecanico de rotacion, estando disenado y dispuesto para engranarse con un elemento de accionamiento mecanico correspondiente para producir la rotacion de dicho aparato alrededor de dicho eje y, por tanto, para permitir el tratamiento mediante terapia termica de un volumen de tejido afectado que rodea sustancialmente dicho primer extremo de dicha parte cilmdrica alargada.

3. Aparato segun la reivindicacion 1, que comprende ademas un orificio sustancialmente proximal a una extremidad de dicha parte cilmdrica alargada, estando dispuesto el orificio para extraer un lfquido corporal del interior de dicho paciente, a traves de dicha parte cilmdrica alargada y fuera del aparato.

4. Aparato segun la reivindicacion 1, colocandose dicho conjunto de fuentes ultrasonicas sobre una placa de soporte alargada que tiene una primera seccion alargada conformada y dimensionada para encajar dentro de una cavidad interior en dicha parte cilmdrica alargada de manera proximal a dicho primer extremo y que tiene una seccion mas ancha que tiene una forma aplanada y similar a una paleta colocada dentro de dicha parte de transicion, comprendiendo dicha placa de soporte dicha placa de circuito.

5. Aparato segun la reivindicacion 4, fijandose dicha pluralidad de lmeas de circuito impreso a dicha placa de soporte, conectandose electricamente las lmeas de circuito impreso en un extremo de las mismas a dichas fuentes ultrasonicas y conectandose electricamente en el otro extremo de las mismas a una fuente de dichas senales de potencia y control.

6. Aparato segun la reivindicacion 1, que comprende ademas acoplamientos de fluido mecanicos en un extremo del mismo y de manera distal con respecto a dicho primer extremo de la parte cilmdrica alargada, los acoplamientos de fluido mecanicos respectivamente pueden conectarse a una lfnea de suministro de fluido y a una lfnea de descarga de fluido para hacer circular el fluido al interior de y hacia fuera de dicho aparato.

7. Aparato segun la reivindicacion 1, comprendiendo dicho aparato componentes compatibles con campos magneticos sustancialmente que permiten que se use el aparato en una instalacion de tratamiento con obtencion de imagenes de resonancia magnetica (IRM) sin interferir sustancialmente en el funcionamiento operacion de tal obtencion de imageries de resonancia magnetica.

8. Aparato segun la reivindicacion 7, presentando dicho aparato un perfil magnetico sustancialmente simetrico radialmente de modo que la rotacion de dicho aparato durante el tratamiento dentro de un campo de obtencion de imagenes de resonancia magnetica tendra poco efecto o no tendra un efecto perjudicial sobre la obtencion de imagenes de resonancia magnetica realizada junto con dicho tratamiento.