ES2820769T3 - Sistema para la administración dirigida de agentes terapéuticos al tejido - Google Patents

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lumen
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electrodes
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Kevin Weadock
Jeffrey Hammond
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Abstract

Un sistema para administrar un agente terapéutico a un tejido objetivo, el sistema comprendiendo: una aguja (105) que tiene un extremo distal (145) y un extremo proximal (140) y una luz (150) que se comunica entre los extremos proximal (140) y distal (145); un alambre guía (200) con extremos proximales y distales y que tiene un diámetro menor que el diámetro de la luz de la aguja, el alambre guía teniendo además medios de anclaje (210)en su extremo distal; una fuente de agente terapéutico (1090); una fuente de energía (1095); y una cánula (900) que comprende: un extremo proximal (980) y un extremo distal (910); dos o más electrodos (905) dispuestos a una distancia De entre sí en el extremo distal (910) de la cánula, los electrodos estando compuestos de un metal conductor y que comprenden una parte eléctricamente conductora y configurados para acoplarse eléctricamente con una fuente de energía (1095); una pluralidad de poros (940) localizados entre los electrodos (905); una luz para el alambre guía (945), en donde la luz tiene un diámetro mayor que el diámetro del alambre guía (945); y una luz principal (960) para el agente terapéutico, la luz principal (960) en comunicación con el extremo proximal de la cánula (980) y la pluralidad de poros (940); en donde el centro de la luz para el alambre guía (945) está separado del centro de la luz principal (960) por una distancia DL; en donde la pluralidad de poros (940) está en comunicación con el exterior de la cánula y la luz principal de la cánula (960); en donde puede aplicarse un potencial de energización a los electrodos (905) para crear un campo eléctrico al que puede exponerse el tejido objetivo.

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema para la administración dirigida de agentes terapéuticos al tejido
Campo de la invención
El campo de la técnica al que pertenece esta invención son los dispositivos para administrar agentes terapéuticos, más particularmente la oncología de intervención relacionada con sistemas para administrar agentes terapéuticos a tejidos objetivo como tumores.
Antecedentes de la invención
Un dilema asociado con la oncología tanto médica como quirúrgica es la necesidad de retrasar la administración de terapia adyuvante, como agentes quimioterapéuticos o radiación, a un paciente después de una cirugía citorreductora o de escisión para eliminar tejido maligno. Se cree que el retraso permitirá que el paciente se recupere de la cirugía antes de administrar la terapia adyuvante, y permitirá que se produzca la curación de anastomosis, resecciones, fascia y piel sin la presencia de agentes citotóxicos. La consecuencia de esta práctica es la posibilidad de que cualquier célula cancerosa residual presente en el sitio operatorio, o en sitios distantes del sitio operatorio, se reproduzca y metastatice. Como resultado, los beneficios previstos de la cirugía pueden verse comprometidos. Otro dilema asociado con la oncología de intervención es la necesidad de administrar terapia neoadyuvante, es decir, quimioterapia o radiación antes de la cirugía, sin provocar una destrucción excesiva de tejido o toxicidad que pueda afectar al paciente durante la cirugía o la curación postoperatoria. Como la terapia neoadyuvante típicamente se detiene 1-2 semanas antes de la cirugía, el tumor tiene la posibilidad de crecer, lo que compromete potencialmente la intención y el beneficio de la propia terapia.
Otro dilema más asociado con la oncología quirúrgica y médica son los efectos de los agentes terapéuticos tanto neoadyuvantes como adyuvantes sobre el tejido normal. Los efectos secundarios importantes asociados con la quimioterapia pueden limitar su eficacia potencial y, en algunos casos, hacer que el paciente rechace la terapia en favor de los cuidados paliativos.
Otro dilema al que se enfrentan tanto los oncólogos médicos como los quirúrgicos es la cuestión de "enfermedad inoperable". En tal circunstancia, es posible que los tumores se hayan diseminado a sitios distantes del tejido primario y puede haber demasiados tumores para que la cirugía sea factible. Otros tejidos "inoperables" pueden integrarse en o rodear estructuras vitales como la aorta, el nervio o la vena cava. Los tumores del páncreas también presentan problemas desafiantes para los cirujanos ya que los tumores invaden o colindan con muchos conductos, vasos y otras estructuras vitales. En algunos casos, el tumor puede estar muy cerca de los vasos sanguíneos principales y puede ser difícil para los cirujanos determinar con un grado razonable de certeza si es lo suficientemente seguro extraer el cáncer basándose únicamente en una revisión de las exploraciones del sitio. Esto puede requerir el paso adicional de comenzar la operación con un procedimiento laparoscópico para asegurarse de que es posible extirpar el cáncer de manera segura antes de proceder con la cirugía completa. En otros casos, los cirujanos pueden prescribir un ciclo de quimioterapia o quimio-radioterapia antes de la cirugía para intentar reducir el tamaño del cáncer y hacerlo operable. No obstante, incluso con estos enfoques, el pronóstico para sobrevivir al cáncer de páncreas es notablemente desalentador. El cáncer de páncreas (PaCa) es la cuarta causa principal de muerte relacionada con cáncer en los Estados Unidos. El tamaño mediano del adenocarcinoma de páncreas en el momento del diagnóstico es de aproximadamente 31 mm y no ha cambiado significativamente en las últimas tres décadas a pesar de los importantes avances en la imagenología que pueden ayudar a diagnosticar tumores cada vez más pequeños. Esto se debe en gran medida a que los pacientes permanecen asintomáticos hasta el final del curso del cáncer de páncreas o tiene síntomas inespecíficos. Una mayor conciencia sobre el cáncer de páncreas entre los practicantes clínicos y el conocimiento de las modalidades de imagenología disponibles y su uso óptimo en la evaluación de pacientes que se sospecha que tienen cáncer de páncreas puede ayudar potencialmente a diagnosticar más tumores en etapa temprana. Otro desafío importante en el tratamiento de pacientes con cáncer de páncreas implica la determinación fiable de la resecabilidad. Sólo alrededor del 10% de los adenocarcinomas de páncreas son resecables en el momento del diagnóstico y podrían beneficiarse potencialmente de una resección quirúrgica. La determinación final de la resecabilidad no puede hacerse hasta tarde durante la resección quirúrgica. Los fallos al identificar un tumor no resecable preoperatoriamente pueden dar como resultado una morbilidad y mortalidad considerables debido a una cirugía innecesaria.
La capacidad para tratar con éxito a pacientes con cáncer depende de la capacidad para localizar un tumor mediante imagenología y el tratamiento posterior mediante terapia neoadyuvante, cirugía, terapia adyuvante o combinaciones de las mismas. En algunos casos, las modalidades de imagenología como la tomografía computarizada (CT) o la imagenología de resonancia magnética (MRI) pueden detectar tumores pequeños que son indetectables mediante palpación, observación macroscópica o visualización endoscópica. Las técnicas de localización de tejidos pequeños o inoperables pueden clasificarse en tres tipos principales: cirugía guiada por imágenes; inyección de materiales líquidos a través de agujas finas; y colocación de alambres percutáneos.
Por ejemplo, el uso de la ultrasonografía (US) - cirugía guiada en la cirugía del cáncer de pulmón puede llevar mucho tiempo en el quirófano porque el parénquima pulmonar debe desinflarse completamente para su visualización, y esto puede ser imposible en pacientes con enfisema extenso. Además, los nódulos en crecimiento se identifican con mayor frecuencia con CT, y puede ser difícil determinar con certeza que el nódulo identificado en la US intraoperatoria es el nódulo en crecimiento que se observa en el escaneo CT preoperatorio. También se ha evaluado la orientación sobre el uso de materiales líquidos, incluyendo el colorante azul de metileno, medio de contraste y radionúclidos. Sin embargo, los líquidos pueden difundirse lejos del nódulo de tal manera que se requieran intervalos de tiempo fijos entre la localización y la resección quirúrgica. También hay un riesgo potencial de embolización sistémica si las soluciones se inyectan inadvertidamente en el sistema venoso pulmonar.
Los alambres de localización son dispositivos bien conocidos para marcar áreas, como tejidos, en una masa de tejido, frecuentemente tejido mamario. Cuando un tejido de este tipo se identifica con una técnica de imagenología médica, como una radiografía o una ultrasonografía, a menudo es deseable colocar un alambre de localización u otro tipo de marcador de imagenología cerca del tejido para facilitar la localización del tejido durante procedimientos posteriores, como una biopsia o una cirugía. Un practicante médico puede usar entonces el cable como guía visual y táctil del tejido en lugar de depender únicamente de las técnicas de imagenología, que actualmente proporcionan buenas imágenes en 2-D pero no en 3-D. Durante la cirugía, los cirujanos prefieren típicamente un alambre de localización para localizar el tejido ya que los conduce directamente al sitio de la biopsia. La implantación de un alambre de localización requiere que se inserte una aguja en la masa de tejido bajo la guía de un sistema de imagenología. La aguja se coloca con su punta en un lugar seleccionado en o cerca del tejido. Una vez que la aguja esté en su sitio, el alambre de localización se extiende a través de la aguja y sale por la punta hacia o adyacente al tejido, donde el gancho en el extremo del alambre se engancha a la masa de tejido. Posteriormente, se retira la aguja de la masa de tejido y el alambre de localización permanece en el tejido.
Aunque los sistemas de localización de tumores conocidos descritos anteriormente son suficientemente capaces de dirigir al cirujano a un tejido objetivo, están limitados a esa función y carecen de la capacidad de administrar neoadyuvante o terapia neoadyuvante directamente al tumor o tejido adyacente. Además, si el cáncer ha estado presente el tiempo suficiente como para que parte del cáncer esté fuera del campo de la extirpación quirúrgica, la recurrencia es inevitable sin importar cuán exhaustiva o completa sea la cirugía. Hay una necesidad en esta área, y serían beneficioso para pacientes con cáncer, dispositivos médicos y métodos de tratamiento que prevean la administración de quimioterapia, radiación, electroporación o energía de RF, etc., que podrían habilitarse en los períodos de tiempo que tienen un impacto más favorable en el curso de la enfermedad, y tener la administración de estos agentes enfocada en el tumor o tejido circundante sin tener que administrar los agentes sistémicamente. Ayudaría aún más tanto a los pacientes como a los practicantes clínicos, y promovería el estándar de atención, si se pueden realizar tratamientos multimodales rápidos y repetidos del tumor sin la necesidad de imagenología posterior.
La US 7.077.842 B1 se refiere a un dispositivo para la ablación de tejido objetivo en el cuerpo vivo, el dispositivo comprendiendo un miembro alargado que puede guiarse sobre un elemento de guía y que tiene un electrodo en su parte distal.
Sumario de la invención
La presente invención es un sistema para administrar un agente terapéutico a un tejido objetivo de acuerdo con la reivindicación 1.
Este y otros aspectos y ventajas de la presente invención resultarán más evidentes a partir de la siguiente descripción y los dibujos acompañantes.
Breve descripción de los dibujos
La FIG. 1 es una ilustración de una aguja del sistema de la presente invención que se está pasando a través de una pared corporal y hacia un tejido objetivo como un tumor; la pared corporal y el tumor se muestran en sección transversal.
La FIG. 2 es una ilustración de un alambre guía que se está pasando a través de la luz de la aguja de la FIG. 1 hacia el extremo distal de la aguja, que se ha colocado cerca del tejido objetivo.
La FIG. 3 es una ilustración del alambre guía de la FIG. 2 anclado en el tejido objetivo después de haber pasado a través de la aguja.
Las FIGS. 4A-I ilustran varias configuraciones de anclaje del alambre guía útiles en los sistemas de la presente invención.
La FIG. 5A ilustra una cánula del sistema de la presente invención que tiene una luz del alambre guía y una luz del agente terapéutico;
La FIG. 5 B ilustra la cánula de la FIG. 5B con una fuente de agente terapéutico unida y un alambre guía colocado a través de la cánula;
La FIG. 5C ilustra la cánula haciéndose avanzar a través de una pared corporal sobre el alambre guía hacia un tejido objetivo, en donde el tejido objetivo es un tumor, la pared corporal y el tejido objetivo se muestran en sección transversal. y,
La FIG. 5D ilustra un agente terapéutico que se está administrando a través de la cánula al tejido objetivo.
La FIG. 6A ilustra una vista en perspectiva de una cánula que tiene una luz de diámetro pequeño para un alambre guía y una luz de diámetro más grande para implantes radiactivos; y un esquema de una cánula que es rotatoria alrededor de un alambre de guía para tratar un tejido objetivo como un tumor con un implante radiactivo, una pared corporal y tejido objetivo se muestran en sección transversal;
La FIG. 6B es una vista en perspectiva parcial de la cánula de la FIG. 6A que ilustra un implante radiactivo que se está expulsando desde el extremo distal; y;
La FIG. 6C es una vista en sección transversal de la cánula de la FIG 6A.
La FIG. 7A ilustra implantes radiactivos que se están colocando dentro o cerca de un tejido objetivo como un tumor, utilizando un sistema de la presente invención, una pared corporal y el tumor se muestran en sección transversal;
La FIG. 7B es una vista en perspectiva ampliada parcial del extremo distal de la cánula de la FIG. 7A.
La FIG. 8 es un esquema que ilustra la electroporación reversible usada para mejorar la administración de fármaco a un tejido objetivo.
Las FIGS. 9A-D son vistas en perspectiva parciales que ilustran una realización alternativa de un sistema de la presente invención que tiene una cánula con una luz para un alambre guía y electrodos para electroporación o ablación de RF bipolar.
La FIG. 10 es una ilustración de un sistema de la presente invención con electroporación reversible entre dos electrodos en una cánula que tiene una fuente de energía y una fuente de agente terapéutico; una pared corporal y el tejido objetivo se muestran en sección transversal.
Las FIGS. 11A-B son vistas en perspectiva parciales de una configuración monopolar de electrodos en una cánula para su uso en ablación de RF o electroporación en los sistemas de la presente invención; un tejido objetivo se muestra en sección transversal.
Las FIGS. 12A-12E son vistas en perspectiva parciales de varias construcciones de cánulas que tienen una luz de alambre guía útil en los sistemas de la presente invención y que tienen marcas exteriores en las cánulas. Las FIGS. 13A-B son ilustraciones de un alambre guía útil en los sistemas de la presente invención que tiene marcadores direccionales y de profundidad usados para dirigir al cirujano al sitio del tejido objetivo; una pared corporal y el tejido objetivo se muestran en sección transversal.
La FIG. 14 es una vista en perspectiva parcial de una cánula que tiene una luz de alambre guía, una fuente de luz, una cámara y otra luz usada para dirigir agentes terapéuticos a un tejido objetivo útil en los sistemas de la presente invención.
La FIG. 15 ilustra la administración de energía de RF a través de una cánula que se ha hecho avanzar sobre un alambre guía que se ha anclado en un tejido objetivo en un sistema de la presente invención; una pared corporal y el tejido objetivo se muestran en sección transversal.
Descripción detallada de la invención
La invención descrita en la presente incluye un sistema para administrar agentes terapéuticos a un tejido objetivo. El término tejido objetivo, como se usa en la presente, se define como cualquier tejido que se sepa o se sospeche que tiene células tumorales benignas, precancerosas o malignas en su interior. Administrar los agentes terapéuticos a un tejido objetivo comprende los pasos de identificar inicialmente un tejido objetivo mediante una modalidad de imagenología convencional, como tomografía por computadora o imagenología por resonancia magnética o visualización directa o indirecta, insertar una aguja próxima al tejido objetivo; insertar un alambre guía a través de la luz de la aguja y hacerlo avanzar de tal manera que el extremo distal del alambre guía se coloque próximo al tejido objetivo; sacar la aguja del paciente; hacer avanzar una cánula sobre el alambre guía para colocar el extremo distal del alambre guía cerca del tejido objetivo; acoplar la cánula a una fuente de agente terapéutico como energía o un depósito de agente quimioterapéutico; y administrar energía o un agente quimioterapéutico desde o a través del extremo distal de la cánula. Para los propósitos de esta divulgación, el término próximo significa dentro del tejido objetivo o dentro de una distancia suficientemente efectiva del mismo, por ejemplo, 5 cm de cualquier borde del tejido objetivo. Las modalidades de imagenología convencionales y sus equivalentes como la tomografía computarizada, la imagenología por resonancia magnética, la tomografía por emisión de positrones, la fluorografía, ultrasonidos, la radioinmunogammagrafía, la visualización directa durante la cirugía abierta o la visualización endoscópica directa o la radiografía son todas útiles para estos pasos. Los nuevos sistemas y métodos de la presente invención pueden usarse para tratar una serie de estados de enfermedad, incluido el cáncer.
El sistema puede usarse para tratar tumores sólidos que involucran el conducto biliar, conducto biliar, mama, páncreas, cuello uterino, endometrio, pulmón, próstata o recto. El sistema está compuesto de una aguja para penetrar el tejido, la aguja tiene una luz, un alambre guía capaz de avanzar a través de la luz y tiene medios de anclaje en su extremo distal, una cánula que tiene dos o más luces, por lo menos una de los cuales es capaz de acoplarse deslizablemente con el alambre guía, y una fuente de agente terapéutico convencional como energía o agente quimioterapéutico. A modo de ejemplo y no de limitación, los agentes quimioterapéuticos adecuados son Bortezomib (Velcade); platinos como cisplatino (Platinol), oxaliplatino (Eloxatin) y carboplatino (Paraplatin); taxanos como docetaxel (Docefrez o Toxotere), paclitaxel (Taxol) y talidomida (Synovir o Thalomid); y alcaloides de la vinca como vincristina (Vicasar), vinorelbina (Navelbine) y vinblastina (Velban). También pueden usarse otros agentes quimioterapéuticos solos o junto con otros agentes terapéuticos, dependiendo del tipo, etapa y grado del tumor. Las comorbilidades del paciente y la toxicidad de los agentes usados también pueden influir en los tipos y dosis de los agentes seleccionados.
En una realización, el agente terapéutico se selecciona de agentes quimioterapéuticos, agentes biológicos como un inhibidor del factor de crecimiento celular endotelial vascular (VEGF) o un anticuerpo monoclonal, o un cóctel de por lo menos dos agentes terapéuticos y equivalentes de los mismos. La terapia biológica implica el uso de organismos vivos, sustancias derivadas de organismos vivos, o versiones de dichas sustancias producidas en laboratorio para tratar enfermedades. Algunas terapias biológicas para el cáncer usan vacunas o bacterias para estimular el sistema inmunológico del cuerpo para que actúe contra las células cancerosas. Estos tipos de terapia biológica, que a veces se denominan colectivamente "inmunoterapia" o "terapia modificadora de la respuesta biológica", no se dirigen directamente a las células cancerosas. Otras terapias biológicas, como anticuerpos o segmentos de material genético (ARN o ADN), se dirigen directamente a las células cancerosas. Las terapias biológicas que interfieren con moléculas específicas implicadas en el crecimiento y la progresión del tumor también se denominan dirigidas.
Algunos anticuerpos monoclonales (MAb) estimulan una respuesta inmune que destruye las células cancerosas. De manera similar a los anticuerpos producidos de manera natural por las células B, estos MAb "recubren" la superficie de las células cancerosas, lo que desencadena su destrucción por el sistema inmunológico. Los anticuerpos monoclonales de este tipo incluyen rituximab, que se dirige al antígeno CD20 que se encuentra en las células de linfoma no de Hodgkin, y alemtuzumab, que se dirige al antígeno CD52 que se encuentra en las células de leucemia linfocítica crónica (CLL) de células B. Otro grupo de MAb estimula una respuesta inmune contra el cáncer uniéndose a receptores en la superficie de las células inmunes e inhibiendo las señales que evitan que las células inmunes ataquen los tejidos del propio cuerpo, incluyendo las células cancerosas. Uno de tales MAb, el ipilimumab, se usa para tratar el melanoma metastásico. Otros MAb interfieren con la acción de las proteínas que son necesarias para el crecimiento tumoral. Por ejemplo, bevacizumab se dirige al factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF), una proteína secretada por las células tumorales y otras células en el microambiente del tumor que promueven el desarrollo de los vasos sanguíneos del tumor. Cuando se une al bevacizumab, el VEGF no puede interactuar con su receptor celular, evitando la señalización que lleva al crecimiento de nuevos vasos sanguíneos.
De manera similar, el cetuximab y el panitumumab se dirigen al receptor del factor de crecimiento epidérmico (EGFR) y el trastzumab se dirige al receptor 2 del factor de crecimiento epidérmico humano (HER-2). Los MAb que se unen a los receptores del factor de crecimiento de la superficie celular evitan que los receptores objetivo envíen sus señales normales de promoción del crecimiento. También pueden desencadenar la apoptosis y activar el sistema inmunológico para destruir las células tumorales.
Otro grupo de MAb terapéuticos contra el cáncer son los inmunoconjugados. Estos MAb, que a veces se denominan inmunotoxinas o conjugados anticuerpo-fármaco, consisten de un anticuerpo unido a una sustancia que destruye las células, como una toxina vegetal o bacteriana, un fármaco de quimioterapia o una molécula radiactiva. El anticuerpo se adhiere a su antígeno específico en la superficie de una célula cancerosa y la célula absorbe la sustancia que destruye las células. Los MAb conjugados aprobados por la FDA que funcionan de esta manera incluyen 90Y-ibritumomab, que se dirige al antígeno CD20 para administrar itrio-90 radiactivo a las células del linfoma de células B no de Hodgkin; 131I-tositumomab, que se dirige al antígeno CD20 para administrar yodo-131 radiactivo a las células de linfoma no de Hodgkin; y ado-trastuzumab emtansina, que se dirige a la molécula HER-2 para administrar el fármaco DMI, que inhibe la proliferación celular, a las células de cáncer de mama metastásicas que expresan HER-2.
Otro agente biológico que puede usarse como agente terapéutico en este sistema es una citoquina. Las citoquinas son proteínas de señalización producidas por los glóbulos blancos. Se usan dos tipos de citoquinas para tratar a pacientes con cáncer: interferones e interleucinas. Un tercer tipo, llamado factor de crecimiento hematopoyético, se usa para contrarrestar algunos de los efectos secundarios de ciertos agentes de quimioterapia.
En una realización, el agente terapéutico es una vacuna. Las vacunas para el tratamiento del cáncer están diseñadas para tratar cánceres que ya se han desarrollado en lugar de prevenirlos en primer lugar. Las vacunas para el tratamiento del cáncer contienen antígenos asociados al cáncer para mejorar la respuesta del sistema inmunológico a las células tumorales del paciente. Los antígenos asociados al cáncer pueden ser proteínas u otro tipo de molécula que se encuentra en la superficie o dentro de las células cancerosas que pueden estimular a las células B o las células T asesinas para que las ataquen.
En una realización, el agente terapéutico es un virus oncolítico. La terapia con virus oncolíticos es una forma experimental de terapia biológica que implica la destrucción directa de las células cancerosas. Los virus oncolíticos infectan tanto a las células cancerosas como a las normales, pero tienen poco efecto sobre las células normales. Por el contrario, se replican o se reproducen fácilmente dentro de las células cancerosas y, en última instancia, hacen que las células cancerosas mueran. Algunos virus, como el reovirus, el virus de la enfermedad de Newcastle y el virus de las paperas, son naturalmente oncolíticos, mientras que otros, incluyendo el virus del sarampión, el adenovirus y el virus de la vacuna de la viruela, pueden adaptarse o modificarse para replicarse eficazmente solo en las células cancerosas. Además, los virus oncolíticos pueden modificarse mediante ingeniería genética para infectar y replicarse preferentemente en células cancerosas que producen un antígeno específico asociado al cáncer, como EGFR o HER-2.
En una realización, el agente terapéutico es un material genético como ARN o ADN. Los investigadores están estudiando varios métodos para tratar el cáncer con terapia génica. Algunos enfoques se dirigen a las células cancerosas para destruirlas o prevenir su crecimiento. Otros se dirigen a las células sanas para mejorar su capacidad de combatir el cáncer. En algunos casos, los investigadores extraen células del paciente, las tratan con el vector en el laboratorio y devuelven las células al paciente. En otros, el vector se administra directamente al paciente.
En una realización, el agente terapéutico es un fluido calentado, como solución salina fisiológica calentada. Este fluido calentado permite que se produzca la hipertermia y puede encoger los tumores usando calor para dañar las proteínas y estructuras dentro de las células cancerosas. La hipertermia (también llamada terapia térmica o termoterapia) es un tipo de tratamiento del cáncer en el que el tejido corporal se expone a temperaturas de 40 a 45 grados Celsius. La hipertermia local (algunas veces llamada hipertermia superficial) expone un área pequeña, como un tumor, a altas temperaturas. La hipertermia puede usarse con terapia de radiación, quimioterapia e inmunoterapia. En una realización alternativa, el agente terapéutico es un agente crioterapéutico como nitrógeno líquido o gas argón comprimido. La exposición del tejido objetivo a temperaturas cercanas o inferiores a menos de 20 grados Celsius durante períodos de 1 minuto o más es un método conocido para someter a ablación o destruir tejido, incluyendo las células tumorales. El sistema también puede usarse para administrar otros agentes terapéuticos como agentes antimicrobianos, antibióticos, agentes antiinflamatorios como esteroides o AINE, analgésicos, opiáceos, anestésicos, inhibidores del factor de crecimiento celular endotelial vascular, factores de crecimiento, colorantes, radiosensibilizadores, o fármacos que se dirigen a los defectos genéticos en las células tumorales, como Tarceva.
El sistema puede usarse para administrar un agente terapéutico, como radiación, facilitando la colocación de elementos radiactivos convencionales cerca del tejido objetivo, por ejemplo, un tumor. El sistema también puede usarse para administrar un agente terapéutico como energía de RF para someter a ablación el tejido. El sistema puede usarse para permitir la electroporación reversible. El sistema puede usarse para permitir una electroporación irreversible. El sistema también puede usarse junto con otros tratamientos contra el cáncer, como terapia de radiación, cirugía o hipertermia. Esto se logra dejando los alambres guía en el tejido objetivo y cambiando de una cánula diseñada para administrar agentes quimioterapéuticos sobre un alambre guía a otra cánula diseñada para administrar implantes de braquiterapia sobre un alambre guía, a un tejido objetivo.
En referencia a la FIG. 1, se muestra una aguja 105 útil en los sistemas de la presente invención penetrando en la pared 110 de una cavidad corporal 115 y dirigida, preferiblemente bajo imagenología radiográfica como tomografía computarizada (CT) o guía fluoroscópica, hacia un tejido objetivo 120 que existe en un órgano 125. La aguja 105 tiene un extremo proximal 140, un extremo distal 145 y una luz 150 que se comunica entre ambos extremos. Se ve que el extremo proximal 140 de la aguja 105 tiene un conector 155 para conectarse a una fuente de agente terapéutico. En una realización, este conector es una conexión de tipo luer-lock macho o hembra. También pueden usarse otros sistemas de guía convencionales como ultrasonidos o MRI para colocar la aguja 105. La aguja puede colocarse de forma percutánea o directamente en un tejido objetivo durante una cirugía abierta o mínimamente invasiva. La aguja 105 tiene preferiblemente un calibre 18-22 y una longitud de 5-20 cm, aunque pueden usarse otros diámetros y longitudes. Para proporcionar resistencia a la aguja 105 para evitar que se doble, la aguja 105 puede tener un núcleo o estilete opcional en la luz 150 (no mostrado), como una aguja Chiba de 10 cm o 15 cm de longitud (Cook Canada, Stouffville, Ontario, Canadá). El núcleo opcional puede retirarse una vez que la aguja 105 está colocada dentro del tejido objetivo 120, por ejemplo, un tumor. En una realización, la aguja 105 tiene una pluralidad de marcas 130 igualmente espaciadas en la superficie exterior del eje 135 de la aguja para indicar la profundidad de penetración.
Una vez que se confirma que la colocación de la aguja 105 está próxima o dentro del tejido objetivo 120 mediante guía de imagen o visualización directa, se carga en la aguja un alambre guía 200 con una parte de anclaje distal 210. El alambre guía tiene preferiblemente un recubrimiento hidrófilo convencional para reducir la fricción con superficies adyacentes, como la pared interior de una cánula. Los ejemplos de tales recubrimientos pueden incluir poliuretano, polivinilpirrolidona (PVP), ácido hialurónico, alcohol polivinílico (PVA), silicona, o poliacrilato y, dependiendo del polímero, estos recubrimientos pueden curarse sobre la superficie del alambre guía mediante calor o luz UV. La FIG. 2 ilustra un alambre guía 200 que se está pasando hacia el extremo distal 145 de la aguja 105 colocada cerca de un tejido objetivo 120 como un tumor que puede estar presente en un órgano 125 como un páncreas. En una realización, el alambre guía 200 tiene una parte de anclaje 210 y una parte de no anclaje 215. En la FIG. 2, la aguja 105 no ha pasado completamente a través del tejido objetivo 120. En algunos casos, el cirujano puede querer pasar la aguja 105 completamente a través del tejido objetivo 120. La colocación real de la aguja 105 con respecto al tejido objetivo 120 es, por tanto, una decisión tomada por el cirujano o radiólogo, y dependerá de factores como la proximidad a estructuras vitales como vasos sanguíneos importantes, por ejemplo. El alambre guía 200 puede estar hecho de materiales biocompatibles convencionales como acero inoxidable, nitinol, oro, platino, tántalo u otros metales o aleaciones o materiales que se sabe que son adecuados para procedimientos de intervención. El diámetro del alambre guía será suficiente para dirigir eficazmente una cánula al tejido objetivo sin que se retuerza ni se rompa, pero aún podrá ser flexible para permitir el avance fácil de la cánula sobre el alambre guía y puede, por ejemplo, variar de 0,05 a 1,0 mm. En una realización, el alambre guía 200 está hecho de nitinol y la parte de no anclaje 215 del alambre guía 200 tiene 40 cm de largo y 0,457 mm (0,018 pulgadas) de diámetro. Mientras está en la luz 150 de la aguja 105, la parte de anclaje 210 del alambre guía 200 está en una configuración recta o ligeramente doblada. El grado de flexión dentro de la luz 150 de la aguja 105 dependerá de la cantidad de espacio entre el alambre guía 200 y la pared interior de la luz 150 de la aguja. En una realización, la parte de anclaje 210 del alambre guía 200 puede soldarse sobre la parte de no anclaje 215 del alambre guía 200. La parte de anclaje 210 puede o no estar hecha del mismo material que la parte de no anclaje 215 del alambre guía 200. En una realización, la parte de anclaje 210 del alambre guía 200 está compuesta de nitinol y se procesa de tal manera que asume una segunda configuración de "memoria de forma" cuando se libera de la luz 150 de la aguja. En una realización, o la parte de anclaje 210 o la parte de no anclaje 215 está compuesta de acero inoxidable de grado quirúrgico.
En una realización, la parte de anclaje 210 del alambre guía 200 puede existir en un estado confinado mientras está en la luz 150 de la aguja 105 y luego asumir una segunda configuración cuando está en el tejido objetivo 120 o cerca del mismo. La FIG. 3 ilustra la parte de anclaje 210 fuera de la aguja 105, que ha sido retirada por el cirujano, y dentro de un tejido objetivo 120 como un tumor. La parte de anclaje 210 del cable guía 200 está en una segunda configuración, como una forma semicircular 405, formando el semicírculo un plano 320 que es sustancialmente perpendicular al eje 305 de la parte de no anclaje 215 del cable guía 200. En la FIG. 3, la aguja 105 se ha retirado del paciente. Es importante que la parte de anclaje 210 del alambre guía 200 se acople de manera segura al tejido cercano o al tejido objetivo 120 sin dañar el tejido. La parte de anclaje 210 del alambre guía 200 tiene un extremo atraumático opcional 410 en forma de un extremo con forma de bola o bulbo. Este extremo atraumático 410 evitará el paso inadvertido del alambre guía 200 hacia tejidos no objetivo. También es importante que la parte de anclaje 210 se construya y configure para desplegarse de manera reversible en la primera configuración haciendo avanzar la aguja 105 sobre la parte de anclaje 210 del el alambre guía 200 o que sea capaz de retirarse por sí misma sin dañar el tejido.
En referencia a las FIGS. 4A-4H, se ilustran varias configuraciones que puede tener el extremo de anclaje 210 del alambre guía 200. En una realización, la parte de anclaje 210 del alambre guía 200 puede estar compuesta de nitinol mientras que la parte de no anclaje 215 del alambre guía está compuesta de acero inoxidable o platino o tántalo. La configuración también puede invertirse, es decir, la parte de no anclaje 215 del alambre guía 200 es nitinol y la parte 210 de anclaje es acero inoxidable. Por ejemplo, como se ve en la FIG. 4A, la parte de anclaje 210 puede tener un lazo abierto que forma un semicírculo 405 que tiene un plano sustancialmente perpendicular al eje de la parte de no anclaje 215 del alambre guía 200. En una realización, la punta del ancla semicircular 405 tiene un bulbo atraumático 410 dispuesto sobre ella. Otras configuraciones para la parte de anclaje 210 del alambre guía 200 incluyen una configuración de gancho 415 (FIG. 4B), polígono plegable 420 (FIG. 4C), arpón 425 (FIG. 4D), palanca 430 (FIG. 4E), lazo cerrado 435 (FIG. 4F), punta de flecha 440 (FIG. 4G), flecha de púas 445 (FIG. 4H) o de coleta 446 (FIG 41). En una realización, la parte de anclaje 210 puede tener regiones que contienen marcadores radiopacos convencionales para facilitar la colocación precisa del alambre guía en el tejido y la posterior imagenología de la localización del alambre guía 200 con respecto al tejido objetivo 120, si es necesario.
La FIG. 13A ilustra una realización del alambre guía, en la que el alambre guía 200 tiene un marcador direccional localizado 1300 en por lo menos un punto a lo largo de su longitud. El marcador direccional 1300 puede ser una marca coloreada en un lado del alambre guía 200 de tal manera que cuando el alambre guía 200 se ve endoscópicamente, el cirujano puede ver en qué dirección se encuentra el tejido objetivo 120 dentro de un órgano 125 con respecto al alambre guía 200. La importancia de esta característica se describirá con mayor detalle a continuación cuando el agente terapéutico usado con el sistema sean implantes radiactivos o electroporación. En otra realización ilustrada en la FIG. 13B, el alambre guía 200 tiene bandas radiopacas 1305 localizadas a intervalos igualmente espaciados a lo largo de su longitud. Las bandas 1305 se muestran extendiéndose completamente alrededor de la circunferencia del alambre guía 200, pero también pueden extenderse parcialmente. Las bandas 1305 pueden ser de polímero o metal que son inherentemente radiopacos o contienen sustancias radiopacas como bario, yodo, titanio, tungsteno, sulfato de bario y óxido de circonio. Las bandas 1305 pueden estar espaciadas a intervalos suficientemente efectivos de, por ejemplo, 0,1 a 1 cm de longitud a lo largo de la parte de no anclaje 215 del alambre guía para facilitar la determinación de la posición espacial del alambre guía, por ejemplo, de como de profundo está el tejido objetivo 120 con respecto a la superficie de la piel del paciente. El alambre de guía está preferiblemente recubierto con un recubrimiento lubricante o recubrimiento de fluoropolímero para evitar una fricción indebida con la luz de la cánula.
La FIG. 5 A ilustra una cánula 500 que tiene una luz 505 para administrar un agente terapéutico a un tejido objetivo y una luz 510 para que se coloque un alambre guía a través de la misma. La cánula puede estar hecha de materiales biocompatibles convencionales que se sabe que son útiles en la construcción de catéteres o cánulas e incluyen polímeros omo polieteretercetona (PEEK), poliimidas, cloruro de polivinilo (PVC), poliolefinas, fluoropolímeros, poliamidas, silicona, caucho de látex y poliuretanos, y combinaciones y equivalentes de los mismos. Se ve que la cánula 500 tiene un extremo proximal 525 y un extremo distal 530. El extremo proximal tiene una abertura 535 para un alambre guía y un puerto de unión 540 para una fuente de agente terapéutico.
La FIG. 5B ilustra una cánula 500 con un tubo 515 que está en comunicación fluida con una fuente de agente terapéutico (no mostrado), y un alambre guía 520 colocado a través de la cánula 500. Una abrazadera 541 está presente en el tubo 515 para permitir el control del flujo de fluido a través del mismo.
La FIG. 5C ilustra una cánula 500 que se está haciendo avanzar sobre el alambre guía 520 hacia un tejido objetivo 120 como un tumor dentro de un paciente. El tumor puede existir en un órgano 125 y, en una realización, se accede al órgano atravesando una pared corporal 110. En la FIG. 5C, la parte de anclaje 210 del alambre guía 520 ha pasado a través del tejido objetivo 120, por ejemplo, un tumor. Pueden usarse otros enfoques de administración que no requieran que la parte de anclaje 210 se pase a través del tejido objetivo 120. Por ejemplo, la parte de anclaje puede colocarse en la periferia del tejido objetivo. En una realización, el extremo proximal 525 de la cánula 500 tiene una configuración de cierre luer para facilitar la conexión rápida a una fuente de agente quimioterapéutico líquido, por ejemplo. En la Fig. 5D, se ve que la cánula 500 se ha dirigido sobre el alambre guía 520 de tal manera que el extremo distal 530 de la cánula 500 está ahora dentro del tejido objetivo 120. También se muestra una fuente de agente terapéutico 545 conectado por un tubo 515 al extremo proximal de la cánula 500 de tal manera que el agente terapéutico 545 pueda administrarse cerca del tejido objetivo 120. En una realización, el extremo distal de la cánula 530 se ahúsa para tener una forma de "punta de bala" para facilitar una entrada más fácil en el tejido objetivo.
El agente terapéutico puede administrase a un tejido objetivo que se sospecha que tiene células tumorales dentro del tejido linfovascular próximo a un tumor sólido conocido o un tumor sólido recientemente resecado. El sistema de la presente invención permite administrar agentes quimioterapéuticos y otros agentes tumoricidas en este tejido sospechoso de tener infiltración tumoral de tejido linfovascular o ganglios linfáticos regionales. Por tanto, la presente invención puede usarse para destruir cualquier célula tumoral dentro del tejido linfovascular local, ya que estos vasos linfáticos "drenarán" el agente quimioterapéutico de una manera muy similar a como drenan el tumor y el tejido circundante de fluido extracelular, lo que eventualmente lleva a los ganglios linfáticos. Por tanto, el sistema es una herramienta útil para que los oncólogos quirúrgicos y otros practicantes clínicos administren concentraciones más altas de agente quimioterapéutico (sin efectos sistémicos notados en la quimioterapia intravenosa) al tejido linfático cerca de un tumor o tumor recientemente resecado. Esta concentración más alta reduce la posibilidad de que las células tumorales hagan metástasis en el sistema linfovascular cercano, los ganglios linfáticos regionales y, finalmente, el sistema circulatorio.
En cualquier caso, una vez que se ha completado el tratamiento, la cánula 500 se retira del paciente desconectando la cánula 500 de la fuente de agente terapéutico 545 y deslizándola fuera del alambre guía 520. Idealmente, la parte de anclaje del alambre guía 210 está asegurada próxima al tejido objetivo 120 para que no se desprenda fácilmente durante el tratamiento. El alambre guía 520 también debería retirarse fácilmente cuando se desee sin dañar el tejido. Esto puede lograrse fácilmente simplemente deslizando la aguja 105 sobre el alambre guía 520 de nuevo de tal manera que la parte de anclaje 210 esté ahora dentro de la luz 150 de la aguja 105. En este estado, el cirujano sólo necesita retirar la aguja 105 y el alambre guía 520 simultáneamente.
Si se desea un tratamiento adicional con quimioterapia, la guía 520 puede dejarse en el paciente hasta el siguiente tratamiento. En una realización, una válvula convencional, por ejemplo, una llave Luer de tipo llave de paso de 2 vías, 3 vías o 4 vías (no mostrada), está conectada al puerto de unión 540 para controlar la entrada de agentes terapéuticos en la cánula. En una realización, se usa una bomba peristáltica para controlar la tasa de fluido hacia el paciente. La parte de no anclaje 215 del alambre guía 520 puede asegurarse al paciente con un clip o trozo de cinta con o sin actividad antimicrobiana. También pueden usarse otros dispositivos como un "BioPatch™" (Ethicon, Somerville, NJ) para reducir el riesgo de infección en el lugar por donde el alambre guía 520 sale del paciente. En una realización, por lo menos una parte del alambre guía 520 es ecogénico, para facilitar la monitorización de su posición con respecto al tejido objetivo durante el curso de la terapia mediante imagenología ultrasónica. En una forma de realización, por lo menos una parte del alambre guía 520 radiopaco, para facilitar la monitorización de su posición con respecto al tejido objetivo a lo largo del curso de la terapia por imagenología radiográfica.
Otras configuraciones adecuadas de cánula adecuada para el sistema se ilustran en las FIGS. 12A-E. La FIG. 12A ilustra el extremo distal de una cánula 1200 que tiene dos luces. La luz 1205 se usa para un alambre guía y está localizada dentro de la pared 1210 de la cánula 1200. La luz 1215 se acopla de manera fluida a una fuente de agentes terapéuticos (no mostrados) usados para la administración de agentes quimioterapéuticos, agentes biológicos, implantes radiactivos y agentes como colorantes, etanol y radiosensibilizadores. En una realización, la pared lateral 1201 del extremo distal de la cánula 1200 está marcada con marcas 1202 espaciadas igualmente para ayudar a determinar como de profunda se está colocando la cánula dentro del paciente o tejido objetivo. Estas marcas pueden estar en incrementos de milímetros, centímetros o pulgadas y fracciones de los mismos y pueden incluir información numérica para ayudar a saber cómo de lejos se ha hecho avanzar la cánula dentro del paciente. En una realización, estas marcas son líneas medidas desde el extremo proximal de la cánula. En una realización, estas marcas se miden desde el extremo distal de la cánula. La FIG. 12b ilustra el extremo distal de una cánula 1220 que tiene una luz de alambre guía 1225 ligeramente desplazado una distancia Dl desde una luz de mayor diámetro 1230 de la cánula 1220. La Distancia Dl puede variar de 1 a 20 mm. La luz 1230 puede acoplarse de manera fluida a una fuente de agentes terapéuticos (no mostrados) usados para la administración de agentes quimioterapéuticos, agentes biológicos, implantes radioactivos y agentes como etanol, colorantes y radiosensibilizadores. Un radiosensibilizador es un fármaco que hace que las células tumorales sean más sensibles a la radioterapia. Una de las principales limitaciones de la radioterapia es que las células de los tumores sólidos se vuelven deficientes en oxígeno. Los tumores sólidos pueden superar su suministro de sangre, provocando un estado de bajo oxígeno conocido como hipoxia. El oxígeno es un potente radiosensibilizador que aumenta la eficacia de una dosis dada de radiación al formar radicales libres que dañan el ADN. Las células tumorales en un ambiente hipóxico pueden ser hasta dos o tres veces más resistentes al daño por radiación que aquellas en un ambiente de oxígeno normal. Los intentos para superar este problema incluyen el uso de tanques de oxígeno a alta presión, sustitutos de la sangre que transportan oxígeno aumentado, radiosensibilizadores de células hipóxicas como misonidazol y metronidazol, y citotoxinas hipóxicas, como tirapazamina. Otro enfoque implica el uso de un compuesto potenciador de la difusión de oxígeno, como el crocetinato trans-sódico, para volver a oxigenar el tejido tumoral hipóxico. Tener la configuración desplazada en la cánula 1220 permite una luz más grande y un alambre guía de mayor diámetro sin requerir una cánula de pared gruesa. Otro beneficio de la configuración desplazada es que la cánula puede rotarse alrededor del eje de un alambre guía que se ha anclado en un tejido objetivo. Por tanto, puede tratarse un sitio más grande o varios sitios. La FIG. 12C ilustra el extremo distal de una cánula 1240, en donde la luz del alambre guía 1245 se coloca centralmente dentro de la cánula 1240. Las luces 1250, 1251 y 1252 pueden usarse para administrar agentes terapéuticos a tres sitios diferentes próximos al tejido objetivo. En una realización, pueden administrarse dos o más agentes terapéuticos simultáneamente al tejido objetivo. Esto puede lograrse configurando las luces de tal manera que cada luz esté acoplada de manera fluida a una fuente diferente de agente terapéutico localizada en el extremo proximal de la cánula (no mostrada). Por ejemplo, una luz 1250 puede servir como ruta para administrar un primer agente terapéutico y la luz 1251 puede servir como ruta para administrar un segundo agente terapéutico. La tercera luz, 1252 puede usarse para administrar un radiosensibilizador para mejorar cualquier radioterapia posterior o administrar un fluido radiopaco para confirmar la colocación de la cánula cerca de un tejido objetivo. En una realización, las tres luces pueden usarse para otras funciones como la administración de agentes, la succión de fluidos, o un canal para un dispositivo de biopsia. La FIG. 12D ilustra una cánula 1260 para la administración de agentes quimioterapéuticos o biológicos desde la pared lateral 1270 de la cánula. En una realización, la cánula 1260 tiene solo una luz 1265 para un alambre guía (no mostrado). Las soluciones de agente terapéutico están bloqueadas para que no abandonen la punta de la cánula y deben salir a través de una pluralidad de pequeños canales o poros 1285 localizados en la parte distal de la cánula 1260. Estos poros o canales están en comunicación fluida con una luz dentro de la cánula (no mostrada) que está en comunicación fluida con una fuente de agentes terapéuticos localizada en el extremo proximal de la cánula (no mostrada). La FIG. 12E ilustra una cánula 1290 que tiene una solo luz 1291 para un alambre guía (no mostrado). Además, se compone de tres luces 1292, 1293 y 1294 para la administración de agentes terapéuticos y cada una está desplazada una distancia diferente de la luz 1291 del alambre guía.
La FIG. 14 ilustra el extremo distal de una cánula 1400 que tiene una luz 1405 para un alambre guía con medios de anclaje, una fuente de luz 1410, una cámara 1415 y un canal de trabajo 1420. Esta incorporación de una fuente de luz y una cámara a la cánula permite que un cirujano torácico o general visualice realmente la administración de agentes terapéuticos a un tejido que puede no ser operable, o para administrar agentes terapéuticos a un tejido que no es visible bajo visualización directa o que acaba de ser eliminado.
El sistema puede usarse para la colocación de implantes o fuentes radiactivas en o cerca del propio tumor, dando una dosis de radiación terapéutica al tumor a la vez que se reduce la exposición a la radiación en los tejidos sanos circundantes. Un implante radiactivo puede tener la forma de una semilla o gránulo y puede seleccionarse de la braquiterapia típica usada en braquiterapia convencional. Como se muestra en la FIG. 6A, una cánula 600 que tiene una luz de pequeño diámetro 605 para un alambre guía 610 y una luz de diámetro mayor 615 para implantes de braquiterapia 620 se acopla deslizablemente con el alambre guía 610 que se ha colocado a través de una pared 625 del cuerpo de la cavidad corporal del paciente. En una realización, el extremo proximal 630 de la cánula tiene una abertura hacia la luz 615. La FIG. 6C ilustra una vista en sección transversal del extremo proximal 630 de la cánula 600. Hay una brida 645 localizada alrededor de la periferia. En una realización, la abertura de la luz 615 es lo suficientemente grande para permitir la fácil colocación de por lo menos un implante radiactivo 620. Una vez dentro de la luz 615 en la cánula 600, los implantes radiactivos 620 pueden hacerse avanzar hacia el extremo distal 635 de la cánula 600 y finalmente hacia el tejido objetivo. En una realización, el diámetro de la luz 615 está entre 0,1 y 10 mm. Los implantes radiactivos 620 pueden entonces ser empujados fuera de la luz 615 mediante una varilla de empuje 650 que está dimensionada para caber en la luz 615 de la cánula. La FIG. 6B ilustra una realización de la presente invención en la que la cánula 600 también puede rotar alrededor del eje del alambre guía 610, permitiendo de este modo que los implantes radiactivos 620 se coloquen en diferentes puntos y profundidades próximas al tejido objetivo 655.
Las FIGS. 7A-B ilustran el uso de este sistema para la administración de implantes radiactivos 705 o braquiterapia. Se ha colocado un alambre guía 715 a través de una pared corporal 725 de tal manera que la parte de anclaje 730 del alambre guía 715 esté próxima al tejido objetivo 710. La cánula 700 se ha acoplado deslizablemente con el alambre guía 715 mediante el uso de la luz del alambre guía 740. Como se muestra en la FIG. 7A, pueden depositarse una pluralidad de implantes radiactivos en la luz de la cánula. También se muestra en la FIG. 7A una varilla de empuje 770 que se acopla deslizablemente con la luz 765 de la cánula 700 y puede usarse para empujar los implantes 705 hacia el tejido objetivo 710. La FIG. 7B es una ilustración del extremo proximal 760 de la cánula 700. El extremo proximal tiene una brida 780 para ayudar en la rotación de la cánula 700, si se desea o es necesario. Los implantes radiactivos 705 pueden colocarse dentro o próximos al tejido objetivo 710 con este sistema. Si se dejan uno o más de los implantes 705 en el paciente, su dosis al tejido objetivo 710 se distribuye durante un largo período de tiempo, con la esperanza de que cualquier célula cancerosa cercana al implante 705 sea destruida preferencialmente. Esta es la braquiterapia de dosis baja (LDR). La tasa de dosis de la braquiterapia se refiere al nivel o "intensidad" con el que se administra la radiación al medio circundante y se expresa en Grays/hora (Gy/h). La braquiterapia de tasa de dosis baja (LDR) implica implantar fuentes de radiación que emiten radiación a una tasa de hasta 2 Gy/h. Los isótopos adecuados para ser empleados en implantes para braquiterapia LDR son yodo (I)-125 y paladio (Pd) -103. Con braquiterapia LDR, la radiación se administra a una tasa continua durante de uno a siete días. Después de que se hayan colocado los implantes 705 en el tejido objetivo 710, el alambre guía 715 y la cánula 700 pueden retirarse del paciente.
Además de la braquiterapia LDR, puede usarse una braquiterapia de tasa de dosis más alta (HDR). En esta técnica, los implantes administran radiación al tejido objetivo a una tasa de dosis mucho más alta. En la braquiterapia de tasa de dosis alta (HDR), la tasa de administración de la dosis típicamente supera los 12 Gy/h. Los isótopos adecuados para la braquiterapia HDR son el iridio (Ir)-192, que proporciona una dosis más alta de radiación que el yodo (I)-125 y el paladio (Pd)-103. El sistema puede administrar implantes de Ir-192 en el tejido objetivo durante varias duraciones. El tiempo total de irradiación puede ser solo de 5 a 10 minutos. Por ejemplo, en el cáncer de próstata, la braquiterapia de dosis alta (HDR) se administra comúnmente en 2 o más fracciones de 810 Gy o más, con 6-24 horas entre tratamientos. En el caso de que se emplee braquiterapia HDR en los sistemas de la presente invención, el extremo proximal de la cánula está conectado a un "cargador posterior" HDR. Esta máquina contiene un único implante de iridio altamente radiactivo al final de un alambre. El implante se empuja en la cánula bajo control computarizado. El ordenador controla cuánto tiempo permanece el implante en la cánula (tiempo de permanencia) y en qué parte de la cánula debe detenerse para liberar su radiación (posiciones de permanencia). Después de administrar la dosis de radiación requerida al tejido objetivo, la cánula, el implante radiactivo y el alambre guía se retiran del cuerpo del paciente.
Los sistemas de la presente invención pueden usarse para permitir la electroporación del tejido objetivo. El término electroporación se usa ampliamente para denotar los fenómenos dramáticos que acompañan a los grandes voltajes transmembrana provocados por pulsos eléctricos. La electroporación es la aplicación de pulsos eléctricos controlados de corriente continua (CC) que se aplican a células y tejidos vivos durante un breve período de tiempo. El pulso induce un potencial transmembrana que provoca la descomposición reversible de la membrana celular. Esta acción da como resultado la permeación o "formación de poros" de la membrana celular que permite la introducción de moléculas pequeñas (como colorantes, oligonucleótidos o péptidos) y moléculas grandes (como proteínas, ADN y ARN) en la célula. Durante este proceso, la captación celular de las moléculas continúa hasta que los poros se cierran, lo que puede tardar de milisegundos a minutos. Utilizando campos eléctricos de pulsos ultracortos pero muy fuertes, se inducen nanoporos en las bicapas de fosfolípidos que forman las membranas celulares. Se cree que a medida que aumenta el campo eléctrico aplicado, mayor es la perturbación de los grupos de cabeza de fosfolípidos, lo que a su vez aumenta el número de poros llenos de agua.
En la electroporación reversible (RE), se produce un cierto grado de daño inducido por la nanoporación y la célula puede sobrevivir. La electroporación reversible se ilustra en la FIG. 8, en donde la exposición de una célula 800 a un campo eléctrico E que puede desestabilizar temporalmente la membrana celular 805 durante un período de tiempo suficientemente eficaz. Dentro de este período de tiempo, la membrana 805 es altamente permeable a las moléculas exógenas 810 presentes en el medio circundante. Luego, pueden administrarse moléculas como agentes quimioterapéuticos o antitumorales en las células tumorales. Este procedimiento también es altamente eficiente para la introducción de genes extraños en células de cultivo de tejidos, especialmente células de mamíferos. Cuando se apaga el campo E, los poros 815 de la membrana 805 se vuelven a sellar, encerrando el fármaco 810 en su interior. Las aplicaciones médicas de la electroporación incluyen, por ejemplo, introducción local de un fármaco citotóxico intracelular como la bleomicina. La optimización del proceso de electroporación involucra varios factores. Elegir la forma de onda, determinar la intensidad del campo y ajustar la longitud del pulso son solo unas pocas variables críticas. Otros parámetros que desempeñan un papel crucial en la optimización incluyen el diámetro celular, las concentraciones de ADN, la temperatura y el tampón de electroporación.
Las FIGS. 9A-B ilustran una realización del sistema de la presente invención, en la que dos o más electrodos 905 están presentes en el extremo distal 910 de la cánula 900. Los electrodos están compuestos de un metal conductor como acero inoxidable de grado médico y comprenden un parte eléctricamente conductora (por ejemplo, acero inoxidable de grado médico) y están configurados para acoplarse eléctricamente a una fuente de energía. Una vez que los electrodos se colocan en el tejido objetivo o cerca del mismo, se aplica un potencial de energización a los electrodos para crear un campo eléctrico al que se expone el tejido objetivo. El potencial de energización (y el campo eléctrico resultante) puede caracterizarse por múltiples parámetros como frecuencia, amplitud, ancho de pulso (duración de un pulso o longitud de pulso) y/o polaridad. Dependiendo del tratamiento diagnóstico o terapéutico a realizar, un electrodo particular puede configurarse como un ánodo (+) o como un cátodo (-) o puede comprender una pluralidad de electrodos con por lo menos uno configurado como ánodo y por lo menos otro configurado como cátodo. Independientemente de la configuración polar inicial, la polaridad de los electrodos puede invertirse invirtiendo la polaridad de la salida de la fuente de energía.
En una realización ilustrada en la FIG. 9A, el extremo distal de la cánula 910 tiene dos electrodos 905 dispuestos a una distancia De entre sí. Una pluralidad de poros 940 que comunican entre el exterior de la cánula y con la luz principal 960 de la cánula 900 están presentes entre los electrodos 905. La cánula 900 tiene una luz 945 para un alambre guía 950 y una luz principal 960 que comunica el extremo proximal 980 de la cánula 900 con los poros 940 localizados entre los electrodos 905. El centro de la luz del alambre guía 945 está separado del centro de la luz principal por una distancia Dl. En una realización, el extremo proximal de la cánula 980, mostrado en la FIG.
9B, tiene uno o más cables conductores aislados 930 que se comunican de manera conductora con un número igual de electrodos localizados en el extremo distal de la cánula 900 mediante por lo menos dos alambres conductores 935 a los electrodos 905 en el extremo distal 910 de la cánula 900. Por tanto, cada uno de los electrodos 905 está conectado, a través de los cables 930, a una fuente de energía como un generador de forma de onda de CC que permite que se aplique un voltaje al tejido próximo al extremo distal 910 de la cánula 900. En una realización, el generador es un electroporador como un electroporómetro de onda cuadrada (BTX, Harvard Apparatus) para facilitar la electroporación. El sistema puede comprender además una pieza de mano que comprende un interruptor de activación y una fuente de energía, como un generador de forma de onda eléctrica, acoplado eléctricamente al interruptor de activación y los electrodos. La intensidad del campo eléctrico empleada para el tratamiento puede variar de 0,1 a 50 kV/cm, dependiendo del tamaño y la geometría del tejido y del tejido específico involucrado. En una realización, el voltaje que se aplica entre los electrodos 905 es por lo menos un pulso que tiene una duración de 1-10.000 microsegundos pseg), dependiendo del tipo de tejido, tamaño y geometría del tejido, etc. La intensidad del campo eléctrico puede variarse durante el curso de tratamiento si es necesario. El agente citotóxico, por ejemplo, el agente quimioterapéutico, y el tampón en el que se disuelve también pueden influir en la elección del ancho de pulso y la amplitud del voltaje elegido. El voltaje y el ancho de pulso son tales que permiten al sistema inducir electroporación reversible cerca o dentro del tejido objetivo.
La FIG. 9C ilustra una realización de una cánula 901 útil para el sistema, en la que una pluralidad de electrodos 908 están dispuestos en la superficie 902 del extremo distal 921 de la cánula 901. La luz 903 para un alambre guía está dispuesto centralmente en la punta. del extremo distal 921 de la cánula 901. El extremo proximal 906 de la cánula 901 se ilustra en la FIG. 9D y tiene por lo menos dos cables conductores aislados 911 y 912 que están acoplados de manera conductora a los electrodos 908 en el extremo distal 921 de la cánula 901. Como se ilustra en la FIG. 9C, los electrodos 908 pueden alternarse con carga positiva y negativa, permitiendo así una configuración bipolar. En una realización, los electrodos 908, que también pueden ser referidos como electrodos activos, pueden tener todos las mismas, y el electrodo cargado opuesto existe como una almohadilla de conexión a tierra o electrodo de retorno en la superficie de la piel del paciente, es decir, una configuración monopolar.
La FIG. 10 ilustra una realización de un sistema de la presente invención usado para tratar un tejido objetivo 1070 que se encuentra dentro de una cavidad corporal 1075 mediante el uso del sistema. La colocación de los poros 1020 entre los electrodos 1005 (electrodo negativo) y 1006 (electrodo positivo) es particularmente útil para la electroporación reversible del tejido objetivo 1070 y la administración de un agente quimioterapéutico desde una fuente de agente terapéutico 1090 puede producirse a través de la luz principal 1060 y los poros 1020 de la cánula 1000 que se ha hecho avanzar sobre el alambre guía 1025. Los electrodos se acoplan a una fuente de energía convencional como un generador o electroporador 1095 mediante cables conductores aislados 1035 que se extienden desde los electrodos 1005 y 1006. En un ejemplo, el fluido se suministra antes de aplicar un campo eléctrico. En otro ejemplo, se suministra fluido mientras se aplica el campo eléctrico. En un ejemplo, el fluido se suministra después de que se haya aplicado el campo eléctrico. Pueden usarse varias frecuencias, amplitudes y formas de onda para la electroporación óptima de los agentes quimioterapéuticos o biológicos. Puede colocarse una pluralidad de electrodos a lo largo de la longitud de la cánula y la cánula puede ser recta, curvada o circular. s
En una realización, el voltaje y el ancho de pulso son tales que permiten al sistema inducir una electroporación irreversible en el tejido próximo al extremo distal de la cánula. La electroporación irreversible (IRE o NTIRE para electroporación irreversible no térmica) usa campos eléctricos ultracortos pero muy fuertes, para crear nanoporos permanentes en la membrana celular que alterna la homeostasis celular. En la electroporación irreversible (IRE), tanto las células sanas como las cancerosas sufren daños irreversibles. La muerte celular resultante se debe a la apoptosis y no a la necrosis. Esto es diferente a todas las otras técnicas de ablación basadas en radiación o térmicas. Aunque generalmente se acepta que el método de ablación por IRE es apoptosis, algunos hallazgos parecen contradecir una muerte celular apoptótica pura, lo que hace que el proceso exacto por el cual el IRE causa la muerte celular no esté claro. El uso principal de IRE radica en la ablación de tumores en regiones donde la precisión y conservación de la matriz extracelular, el flujo sanguíneo y los nervios son importantes.
La geometría de un campo de tratamiento IRE se calcula en tiempo real y puede ser influenciada por el usuario. Dependiendo del campo de tratamiento y el número de electrodos usados, la ablación no térmica habilitada por IRE suele tardar entre 1 y 10 minutos. En varias realizaciones, pueden caracterizarse una serie de pulsos eléctricos de acuerdo con los siguientes parámetros que pueden proporcionarse por la fuente de energía. La fuente de energía puede configurarse para producir pulsos eléctricos de corriente continua (CC) a frecuencias en el intervalo de aproximadamente 1 Hz a aproximadamente 10000 Hz, amplitudes en el intervalo de aproximadamente ± 100 a aproximadamente ±3000 voltios de corriente continua (VCC) y longitudes de pulso (por ejemplo, ancho de pulso, duración del pulso) en el intervalo de aproximadamente 1 pseg a aproximadamente 100 milisegundos (mseg). La polaridad de los potenciales eléctricos acoplados a los electrodos puede invertirse durante la terapia de ablación eléctrica. Por ejemplo, inicialmente, los pulsos eléctricos de corriente continua pueden tener una polaridad positiva y una amplitud en el intervalo de aproximadamente 100 a aproximadamente 3000 VCC. Posteriormente, la polaridad de los pulsos eléctricos de CC puede invertirse de tal manera que la amplitud esté en el intervalo de aproximadamente -100 a aproximadamente -3000 VCC. En una realización, las células indeseables en el tejido objetivo pueden ser sometidas a ablación eléctricamente con pulsos de CC adecuados para inducir electroporación irreversible a frecuencias de aproximadamente 10 Hz a aproximadamente 100 Hz, amplitudes en el intervalo de aproximadamente 700 a aproximadamente 1500 VCC, y longitudes de pulso de aproximadamente 10 ps a aproximadamente 50 ps. Los expertos en la técnica de la electroporación conocen cómo variar estos parámetros en base al tejido que se está tratando y la geometría del tejido. La ablación no térmica ofrecida por este sistema permite el tratamiento de lechos tumorales que los cirujanos consideraban antes inoperables. Por ejemplo, los carcinomas de próstata se localizan con frecuencia cerca de regiones sensibles que pueden sufrir daños permanentes por tratamientos térmicos o radioterapia. La aplicabilidad de los métodos quirúrgicos está a menudo limitada por la accesibilidad y precisión, tienen un tiempo de curación prolongado y una alta tasa de efectos secundarios. Usando IRE, la uretra, la vejiga, el recto y el haz neurovascular pueden incluirse potencialmente en el campo de tratamiento sin incurrir en daño permanente. Además, el sistema puede ser particularmente útil en el tratamiento del cáncer de páncreas inoperable.
Las FIGS. 11A y 11B ilustran una configuración monopolar para un sistema de la presente invención. La cánula tiene un solo electrodo activo 1190 colocado cerca de la punta distal del electrodo. En una realización, el electrodo activo 1190 tiene forma de banda y tiene un cable conductor 1192 que se extiende hasta el extremo proximal de la cánula donde puede acoplarse adicionalmente a la fuente de energía. Para completar el circuito, un electrodo de retorno en forma de almohadilla de tierra (no mostrada) está localizado en un sitio distante en la superficie del cuerpo del paciente y de vuelta a la fuente de energía. En la configuración monopolar, el electrodo activo 1190 está conectado a través de un conductor eléctrico 1192 en el extremo proximal de la cánula que además se conecta a un generador de forma de onda de CC, como un electroporador. Como se muestra en la FIG. 11A, la cánula 1100 se dirige sobre el alambre guía 1180. Tras el avance adicional de la cánula sobre el alambre guía hacia el tejido objetivo, el único electrodo 1190 está localizado cerca del tejido objetivo 1150 como se muestra en la FIG.
11B. La imagenología es esencial para la colocación y puede lograr mediante ultrasonidos, imagenología por resonancia magnética o tomografía computarizada, es decir, CT. El único electrodo 1190 puede ser una configuración de tipo banda o red en la cánula 1100. En una realización, la cánula 1100 tiene una pluralidad de electrodos cargados iguales, todos conectados a un solo conector en el extremo proximal de la cánula. El electrodo o electrodos pueden engarzarse sobre la superficie de la cánula, pegarse sobre la cánula o moldearse sobre la cánula en uno o más sitios a lo largo de su longitud.
Cuando la cánula ilustrada en las FIGS. 11A-B está acoplado a un generador de forma de onda eléctrica, como un electroporador, puede usarse para electroporación reversible o irreversible. Si la cánula ilustrada en las Figs. 11A-B se acopla alternativamente a una fuente de energía, como un generador de radiofrecuencia (RF), puede usarse para realizar ablación por RF de tejido en o cerca del tejido objetivo mediante ablación por RF monopolar. La ablación por RF emplea el calor generado por la corriente alterna de alta frecuencia (en el intervalo de 350-500 kHz) para realizar la ablación del tejido. De manera similar, si se usa un generador de RF como fuente de energía, las configuraciones de electrodos en las cánulas ilustradas en las FIGS. 9A-D puede usarse para la ablación por RF bipolar. Cualquiera de los sistemas puede comprender además una pieza de mano que comprende un interruptor de activación y una fuente de energía, como un generador de forma de onda eléctrica, acoplado eléctricamente al interruptor de activación y los electrodos. Cualquiera de las luces principales, es decir, una luz no usada por un alambre guía, de la cánula ilustrada en las FIGS.. 12A-C, FIG. 12E, o FIG. 14 puede usarse para suministrar electrodos de aguja recta o "paraguas" o electrodos distribuidos que se acoplan independientemente a un generador de RF.
La FIG. 15 ilustra la administración de energía de RF a través de una cánula 1500 que se ha hecho avanzar sobre un alambre guía 1505 que se ha anclado en un tejido objetivo 1510 dentro de un órgano 1515 por debajo de una pared corporal 1520 utilizando el sistema de la presente invención. El electrodo 1525 que se coloca dentro del tejido objetivo es un electrodo tipo paraguas de una polaridad, mientras que un electrodo de polaridad opuesta existe como una almohadilla de conexión a tierra 1530 en la superficie del cuerpo 1520 del paciente. Ambos electrodos 1525 y 1530 están acoplados a una fuente de energía 1540 como un generador de Rf convencional. Por tanto, puede usarse un sistema como el RF 3000™ (Boston Scientific), que incluye un generador de 200 W y varias configuraciones de electrodos de aguja recta o paraguas, con cualquiera de las cánulas de administración de RF ilustradas en la presente. Alternativamente, puede usarse un sistema como el Cool-tip RF System (Radionics, Burlington, MA), que consta de electrodos enfriados internamente y un generador de 200 W y 480 kHz. Los electrodos se introducen en el extremo proximal de la cánula 1500 y luego se empujan a través de la cánula 1500 hasta que estén dentro o próximos al tejido objetivo. La cánula 1500 es capaz de suministrar los electrodos directamente al tejido objetivo después de que se haya colocado allí por medio de los alambres guía divulgado en la presente.
De manera similar, pueden introducirse otras modalidades terapéuticas convencionales basadas en energía a través de la luz de las cánulas ilustradas en las FIGS. 12A-C, FIG. 12E, o FIG. 14. Por ejemplo, puede hacerse avanzar una antena de microondas a través de la luz de los varios catéteres colocados con alambre guía en la FIG.
12A-C, FIG. 12E, o FIG. 14 para administrar energía de microondas a un tejido objetivo. La energía de microondas puede administrarse a través de tejidos y temperaturas de tejidos que presentan impedancias de radiofrecuencia altas. Esto hace que la energía de microondas sea menos susceptible a la impedancia de radiofrecuencia, perfusión y elevación de temperatura iniciales. En una realización, un transductor piezoeléctrico que está acoplado a un generador de ultrasonidos puede hacerse avanzar a través de la luz de la cánula colocada con alambre guía en la FIG. 12A-C, FIG. 12E, o FIG. 14 para administrar ultrasonidos enfocados de alta intensidad (HIFU) a un tejido objetivo.
El siguiente ejemplo es ilustrativo de los principios y prácticas de la presente invención, aunque no está limitada al mismo.
EJEMPLO
El médico le indica a un paciente del que se sospecha que tiene un trastorno metabólico que se someta a imagenología por ultrasonidos o CT del abdomen. Por ejemplo, se obtiene un escaneo de CT adecuado usando un escáner de 16 detectores (Siemens Sensation; Siemens Medical Systems, Erlangen, Alemania) y los siguientes parámetros técnicos: modo de adquisición helicoidal de 16 secciones, apertura del detector de 0,75 mm, 0,5 segundos tiempo de rotación, velocidad de la mesa de 3,6 cm/seg, paso del haz de 1,5, 120 kVp y 130 mAs. Se identifica una masa sospechosa de 2 cm dentro del páncreas. El cirujano considera que el tumor no es resecable y se determina que la terapia neoadyuvante compuesta por quimioterapia y ablación por RF es el mejor curso de tratamiento para el paciente, ya que puede encoger el tumor y someter a ablación los restos, evitando de este modo la cirugía. En lugar de exponer al paciente a quimioterapia sistémica, el cirujano elige usar el sistema de la presente invención.
Con el uso de la tomografía computarizada como guía, el cirujano planifica la ruta de acceso, completa la preparación de la piel estéril y coloca un anestésico local en la pared abdominal suprayacente. Dependiendo de los deseos del paciente y del cirujano, el paciente puede recibir sedación consciente o anestesia general. La implantación de un alambre de localización requiere que se inserte una aguja en la masa de tejido bajo la guía de un sistema de imagenología. Pueden usarse otras herramientas endoscópicas para facilitar la exposición del páncreas. Tales herramientas pueden incluir insuflación, un endoscopio y varias herramientas quirúrgicas necesarias para disecar cualquier tejido que pueda necesitar ser eliminado de la trayectoria de la aguja. La aguja se coloca con su punta en una localización seleccionada próxima al tejido objetivo, es decir, el tumor. Una vez que la aguja esté en su sitio, el alambre guía se extiende a través de la aguja y sale por la punta de tal manera que la parte de anclaje del alambre guía esté cerca del tumor. Este paso de anclaje es ayudado por imagenología intraprocedimiento, como ultrasonidos, y se confirma cuando se ve que la parte de anclaje del alambre guía está en el sitio deseado. Posteriormente, la aguja se retira del tejido objetivo y el alambre guía de anclaje permanece cerca del tumor. Ahora se puede permitir que el paciente se despierte.
Luego se acopla el extremo proximal de una cánula que tiene una luz para un alambre guía y por lo menos otra luz para un agente terapéutico, a través de un ajuste luer-lock, a una fuente de agente quimioterapéutico convencional, por ejemplo, seleccionada del grupo que consiste de gemcitabina. (Gemzar®), 5-fluorouracilo (5-FU), Irinotecan (CamptosarCID), Oxaliplatino (Eloxatin®), Paclitaxel unido a albúmina (Abraxane®), Capecitabina (Xeloda®), Cisplatino, Paclitaxel (Taxol®) y Docetaxel (Taxotere®). Luego, se permite que el agente terapéutico entre en la cánula hasta que se observe que algo del agente terapéutico sale por el extremo distal de la cánula. En este punto temporal, la cánula se ha cebado con agente quimioterapéutico y se cierra la válvula o el accesorio Luer-Lock entre la cánula y la fuente de agente quimioterapéutico. Usando una técnica aséptica, el cirujano hace avanzar el extremo distal de la cánula sobre el alambre guía hasta que se observa que la cánula, a través de imagenología, está próxima al tumor. Se permite que el agente quimioterapéutico, por medio de la válvula o el accesorio luer-lock entre la cánula y la fuente de agente quimioterapéutico, se administre al tumor y los tejidos circundantes a una tasa predeterminada. Esta tasa puede variar de 0,01 ml a 10 ml por hora, dependiendo del agente quimioterapéutico elegido, la concentración del agente quimioterapéutico y lo que el cirujano considere más apropiado para el paciente. Los medios para ajustar la tasa de flujo pueden implicar ajustar la altura de la fuente de agente terapéutico o la válvula si el sistema es una administración pasiva basada en la gravedad. Alternativamente, el cirujano puede elegir usar una bomba peristáltica convencional entre la fuente terapéutica y la cánula para controlar con precisión el flujo. Una vez que se ha administrado al paciente la dosis deseada de agente quimioterapéutico, el cirujano puede decidir si es necesario retirar el alambre guía o si se debe administrar otro ciclo de agente terapéutico al tejido objetivo. En cualquier caso, se espera que una parte del agente terapéutico sea absorbida por las células tumorales y que una parte sea absorbida por las células normales, y que una parte sea absorbida por el tejido linfovascular próximo al tejido objetivo. Este último efecto, es decir, la absorción por los vasos linfovasculares regionales, se producirá espontáneamente si la cánula no se ha colocado directamente dentro de la luz de una vena o arteria y puede servir para destruir las células tumorales que se hayan introducido en el sistema linfovascular local drenando el tejido objetivo, así como las células tumorales que pueden migrar a los ganglios linfáticos locales. Alternativamente, el cirujano puede elegir tratar el tejido objetivo con ablación por RF varios días después de que se haya administrado el agente quimioterapéutico. Durante este tiempo, el extremo proximal del alambre guía puede asegurarse asépticamente a la piel del paciente con un apósito antimicrobiano. Después de dos días, se retira el apósito para poder acceder de nuevo al alambre guía. Se utiliza una cánula de la presente invención que es capaz de administrar energía de RF a un tejido objetivo a través de un enfoque monopolar, es decir, el electrodo de retorno está en una almohadilla de conexión a tierra asegurada a la piel del paciente a cierta distancia del lugar de la operación, por ejemplo, el muslo del paciente. La cánula, que tiene un electrodo activo en su extremo distal, se hace avanzar luego sobre el alambre guía que todavía está en su sitio dentro del páncreas del paciente. Luego, se administra una dosis adecuada de energía de RF al tejido objetivo y se retiran la cánula y la almohadilla de conexión a tierra del paciente. Usando la modalidad de imagenología apropiada, el cirujano luego hace avanzar asépticamente la aguja que se usó para colocar el alambre guía de anclaje de nuevo sobre el alambre guía. Luego, el cirujano hace avanzar la aguja hasta que la parte de anclaje del alambre guía esté completamente dentro de la luz de la aguja. Luego, se retira el alambre guía del paciente tirando de él a través de la aguja hasta que la parte de anclaje del alambre guía esté fuera de la aguja y del paciente. Luego, se retira lentamente la aguja y se limpia y se venda la pequeña herida que queda en el abdomen del paciente.
Los sistemas de la presente invención tienen numerosas ventajas y beneficios. Las ventajas y beneficios incluyen, pero no se limitan a, permitir la administración localizada de agentes terapéuticos directamente a un tejido objetivo como un tumor, a la vez que se limita la distribución sistémica de los agentes terapéuticos. Esto permite que se administre una dosis más alta al tejido objetivo a la vez que se reducen los efectos secundarios sistémicos. Además, la capacidad de anclar el alambre guía en el tejido objetivo mientras se hace avanzar o se retira una cánula sobre él permite administraciones repetidas de agentes terapéuticos durante un tiempo prolongado período. Esto permite menos dolor para el paciente, ya que se requerirán menos punciones de aguja y permite menos costos de imagenología, ya que el tumor ya ha sido anclado por el alambre guía. Además, puede administrarse más de una modalidad terapéutica directamente al tejido objetivo simplemente cambiando el tipo de cánula, por ejemplo, el uso de una cánula de la presente invención para administrar quimioterapia seguida del uso de otra cánula de la presente invención para administrar implantes radiactivos próximos al tejido objetivo. Otro beneficio más del sistema de la presente invención es la capacidad de llevar agentes tales como radiosensibilizadores a un tejido objetivo como un tumor. Los radiosensibilizadores mejoran la eficacia de la radioterapia posterior. Otro beneficio más del sistema es administrar agentes quimioterapéuticos o biológicos cerca de un tumor. Estos agentes pueden ser absorbidos por el sistema linfático y también por el tumor. Como resultado, se proporciona un medio para destruir células tumorales dentro de los vasos linfáticos y los ganglios.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema para administrar un agente terapéutico a un tejido objetivo, el sistema comprendiendo:
una aguja (105) que tiene un extremo distal (145) y un extremo proximal (140) y una luz (150) que se comunica entre los extremos proximal (140) y distal (145);
un alambre guía (200) con extremos proximales y distales y que tiene un diámetro menor que el diámetro de la luz de la aguja, el alambre guía teniendo además medios de anclaje (210)en su extremo distal;
una fuente de agente terapéutico (1090);
una fuente de energía (1095); y
una cánula (900) que comprende:
un extremo proximal (980) y un extremo distal (910);
dos o más electrodos (905) dispuestos a una distancia De entre sí en el extremo distal (910) de la cánula, los electrodos estando compuestos de un metal conductor y que comprenden una parte eléctricamente conductora y configurados para acoplarse eléctricamente con una fuente de energía (1095);
una pluralidad de poros (940) localizados entre los electrodos (905);
una luz para el alambre guía (945), en donde la luz tiene un diámetro mayor que el diámetro del alambre guía (945); y
una luz principal (960) para el agente terapéutico, la luz principal (960) en comunicación con el extremo proximal de la cánula (980) y
la pluralidad de poros (940);
en donde el centro de la luz para el alambre guía (945) está separado del centro de la luz principal (960) por una distancia Dl;
en donde la pluralidad de poros (940) está en comunicación con el exterior de la cánula y la luz principal de la cánula (960);
en donde puede aplicarse un potencial de energización a los electrodos (905) para crear un campo eléctrico al que puede exponerse el tejido objetivo.
2. El sistema de la reivindicación 1, en el que la fuente de energía (1095) se selecciona del grupo que consiste de energía de radiofrecuencia monopolar, energía de radiofrecuencia bipolar, energía de corriente continua, o un electroporador como un electroporómetro de onda cuadrada.
3. El sistema de la reivindicación 1, en el que la cánula (900) está compuesta además por una fuente de luz (1410) y una cámara (1415).
4. El sistema de la reivindicación 1, en el que el agente terapéutico (1090) es un agente quimioterapéutico, agente biológico, colorante, etanol, radiosensibilizador, implante radiactivo, o un fluido con una temperatura superior a 40 grados Celsius o inferior a menos 20 grados Celsius.
5. El sistema de la reivindicación 4, en el que el agente biológico se selecciona del grupo que consiste de anticuerpos monoclonales, inmunoconjugados, citoquinas, virus oncolíticos, vacuna o material genético.
6. El sistema de la reivindicación 1, en el que el extremo distal del alambre guía está compuesto de nitinol.
7. El sistema de la reivindicación 1, en el que el extremo distal del alambre guía tiene una primera configuración cuando está dentro de la luz de la aguja y una segunda configuración cuando está fuera de la luz de la aguja.
8. El sistema de la reivindicación 7, en el que la segunda configuración se selecciona del grupo que consiste de lazo, gancho, semicírculo, polígono, coleta, arpón, palanca, lazo cerrado, punta de flecha o flecha de púas.
9. El sistema de la reivindicación 1, en el que el extremo proximal (980) de la cánula (900) tiene uno o más cables conductores aislados (930) que se comunican de manera conductora con un número igual de electrodos (905) localizados en el extremo distal (910) de la cánula (900) por al menos dos alambres conductores (935) a los electrodos (905) en el extremo distal (910) de la cánula (900).
10. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que la fuente de energía (1095) está configurada para producir pulsos eléctricos de corriente continua (CC) a frecuencias en el intervalo de aproximadamente 1 Hz a aproximadamente 10000 HZ, amplitudes en el intervalo de aproximadamente ±100 a aproximadamente ±3000 voltios de corriente continua (VDC), y longitudes de pulso (por ejemplo, ancho de pulso, duración de pulso) en el intervalo de aproximadamente 1 pseg a aproximadamente 100 milisegundos.
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