ES2871555T3 - Dispositivos de administración de radiación - Google Patents

Abstract

Un dispositivo de administración de radiación que comprende: un componente (10, 81, 110) de fuente giratorio que incluye una pluralidad de fuentes (11, 82, 112) de radiación; un cuerpo (85) de blindaje; y un componente de colimador para dirigir la radiación desde las fuentes de radiación a un área focal común, en donde el componente de colimador comprende un cuerpo (30, 83, 300) de colimador primario que incluye uno o más conjuntos de conductos (31, 310) del colimador primario para dirigir la radiación desde las fuentes de radiación, en donde el cuerpo de colimador primario puede girar para alinear las fuentes de radiación con los conductos del colimador primario, en donde el componente de fuente giratorio está posicionado dentro de una cavidad interior del cuerpo de colimador primario y puede girar desde una posición de las fuentes de radiación mirando al cuerpo de blindaje hasta una posición de las fuentes de radiación mirando a los conductos (31, 52, 310, 520) del cuerpo de colimador primario para dirigir la radiación emitida por las fuentes de radiación.

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivos de administración de radiación

Datos de las solicitudes relacionadas

La presente solicitud reivindica la prioridad de conformidad con 35 U.S.C. § 119 (e) de la Solicitud de Patente Provisional de los Estados Unidos 62/359.051, presentada el 6 de julio de 2016.

Campo

La presente invención se refiere a un aparato para administrar radiación desde múltiples fuentes a un punto focal común y, en particular, a dispositivos de administración de radiación para terapias que incluyen radiocirugía estereotáctica (SRS, por sus siglas en inglés) y radioterapia estereotáctica corporal (SBRT, por sus siglas en inglés).

Antecedentes

A lo largo de los años se han desarrollado varias terapias de radiación para tratar diversos tejidos enfermos, como los tejidos cancerosos. Se han dedicado importantes esfuerzos a mejorar las terapias de radiación aumentando la exactitud y precisión de la radiación administrada, limitando así el daño al tejido sano vecino. SRS y SBRT, por ejemplo, son terapias avanzadas que emplean muchos haces de radiación enfocados con precisión para tratar tumores y diversas anomalías en el cerebro, cuello y otras regiones del cuerpo. Cada haz de radiación tiene muy poco efecto en el tejido a través del cual pasa el haz. Sin embargo, cuando los haces se enfocan colectivamente en un punto o área común, la dosis de radiación es suficiente para destruir o dañar el tejido enfermo.

Actualmente se encuentran disponibles varias máquinas SRS de diferente construcción y fuente de radiación. Las máquinas de haces de fotones o aceleradores lineales (LINAC, por sus siglas en inglés) utilizan una sola fuente de rayos X para tratar el cerebro y/o tejido corporal enfermo. La radiocirugía de haces de protones o partículas cargadas pesadas es otro dispositivo de fuente única. El acceso a la radiocirugía de haces de protones generalmente está limitado debido a los costos extremos asociados con la construcción e instalación de los aparatos de haces de protones. Alternativamente, también están disponibles dispositivos de múltiples fuentes. El aparato Gamma Knife®, por ejemplo, emplea múltiples (por ejemplo, hasta 201) fuentes individuales de rayos gamma compartimentadas en posiciones radiales uniformes en un cuerpo de fuente cónico o hemisférico. Un cuerpo de colimador está posicionado dentro del cuerpo de fuente para dirigir los haces de rayos gamma a un punto focal común en el cerebro o el cuerpo del paciente. Además, el cuerpo de fuente está dispuesto en un cuerpo de blindaje para impedir la exposición a la radiación del entorno externo. El aparato de blindaje es generalmente muy grande y voluminoso, a menudo con un peso de hasta 20 toneladas. Dicho peso complica la instalación del aparato Gamma Knife® y puede requerir actualizaciones de la infraestructura de la instalación para asegurar el soporte de carga adecuado. Además, el aparato de blindaje requiere que el paciente sea trasladado a una cámara de tratamiento cilíndrica cerrada, lo que puede causar incomodidad a los pacientes que padecen claustrofobia.

La patente CN 104001 269 A se refiere a un aparato médico de fuente de radiación. El aparato comprende un cuerpo de fuente de radiación y un cuerpo de colimador. Un orificio de la fuente de radiación está dispuesto en el cuerpo de fuente de radiación. Un colimador que tiene una abertura de colimación está dispuesto en el cuerpo de colimador. El aparato comprende además un cuerpo de soporte de la fuente dispuesto en el cuerpo de fuente de radiación. El cuerpo de soporte de la fuente y el cuerpo de fuente de radiación están montados de forma giratoria. Una fuente de radiación está dispuesta de forma fija en el cuerpo de soporte de la fuente. La dirección de irradiación de la fuente de radiación está dispuesta de tal manera que su haz pasa a través de un orificio de precolimación en el cuerpo de soporte de la fuente, el orificio de la fuente de radiación en el cuerpo de fuente de radiación y la abertura de colimación en el cuerpo de colimador y apunta a un punto focal común de todos los haces.

La patente WO 2016/011604 A1 se refiere a un conjunto de fuente radiactiva, que comprende: un tambor que tiene una pared lateral paralela a su eje, una cavidad rodeada por la pared lateral y una pluralidad de conductos de rayos que se extienden a través de la pared lateral; un bloque de fijación de fuentes radiactivas alojado en la cavidad; una pluralidad de fuentes de radiación fijadas al bloque de fijación de fuentes de radiación y que emiten radiación a través de la pluralidad de conductos de radiación; y un bloque de blindaje está dispuesto a ambos lados del bloque de fijación de fuentes de radiación para sellar ambos lados de la dirección axial de la cavidad. El tambor está rodeado por un blindaje y se puede girar con respecto a él, de modo que la fuente de radiación se apague.

La patente CN 1736510 A se refiere a un dispositivo de radioterapia para rotar y enfocar rayos gamma. El dispositivo comprende una unidad de control principal, un accionador, un dispositivo de irradiación, una cama terapéutica, un soporte de rotación, un anillo de soporte giratorio y un anillo giratorio. La cama terapéutica está dispuesta en el anillo giratorio. El anillo de soporte giratorio está unido a dos extremos del soporte de rotación. Un eje del anillo de soporte giratorio coincide en posición con un eje del anillo giratorio. El dispositivo de irradiación está dispuesto entre dos anillos giratorios. Las fuentes están rodeadas por un colimador giratorio. Al girar el colimador, se pueden elegir diferentes aberturas.

La patente RU 2343459 C1 se refiere a un defectoscopio gamma que comprende un cabezal de radiación con una fuente de radiación, una unidad de protección contra la radiación, un colimador de tipo tambor con varios canales de colimación, un accionamiento para liberar y bloquear el haz de radiación y para la rotación del colimador. El colimador de tipo tambor está hecho de cilindros espaciados uniformemente de diferentes diámetros externos. Los diámetros externos de los cilindros aumentan con la distancia a la fuente de radiación, y los diámetros de los canales de colimación están determinados por el ángulo dado del abanico de radiación.

La patente US 2008/253516 A1 se refiere a un dispositivo de formación de imágenes utilizado en radioterapia de rayos gamma de enfoque rotatorio. El dispositivo incluye un armazón, un anillo giratorio colocado en el armazón y un portador de fuentes y un portador del colimador que pueden girar en torno a un eje de rotación respectivamente. El portador de fuentes está equipado en su interior con múltiples fuentes de radiación. El portador del colimador está equipado en su interior con un canal de haz correspondiente a las fuentes de radiación, que se enfocan en un foco compartido del eje de rotación a través del canal de haz. El dispositivo de formación de imágenes del sistema de radioterapia también incluye un sistema de diagnóstico por imagen, consta de fuentes de radiación de diagnóstico, un detector y un sistema de procesamiento de datos. Por medio del sistema de diagnóstico por imagen de la invención, se pueden llevar a cabo durante el tratamiento el posicionamiento automático del haz, la monitorización en tiempo real del movimiento del objetivo de tratamiento, la monitorización y verificación en tiempo real de la dosis de radiación, asegurando un efecto más preciso y mejorado de la radioterapia.

La patente US 6931 096 B2 se refiere a un dispositivo de radioterapia, que comprende: una disposición portadora de fuentes que porta fuentes radiactivas; y un cuerpo de colimador que comprende conductos del colimador para dirigir la radiación que emana de dichas fuentes hacia un foco sustancialmente común, teniendo cada conducto del colimador una entrada para recibir dicha radiación; en donde un subconjunto de dichas fuentes es desplazable linealmente con respecto a un subconjunto de dichas entradas de los conductos del colimador, o viceversa, desde una primera posición relativa, en la que la radiación de dicho subconjunto de fuentes es recibida por una primera pluralidad de entradas de dicho subconjunto de entradas de conductos del colimador, a una segunda posición relativa, en la que la radiación de dicho subconjunto de fuentes es recibida por una segunda pluralidad de entradas de dicho subconjunto de entradas de conductos del colimador, permitiendo así un cambio de distribución espacial de la dosis en torno a dicho foco.

Compendio

En vista de las desventajas anteriores, se proporciona un dispositivo de administración de radiación según la reivindicación 1 que tiene una nueva arquitectura. Se dan realizaciones en las reivindicaciones dependientes. En algunas realizaciones, los dispositivos de administración de radiación descritos en este documento tienen un diseño compacto y ligero en comparación con las arquitecturas existentes. Un diseño compacto y ligero puede facilitar la instalación del dispositivo y simplificar el uso del dispositivo para tratar tejidos enfermos en varias ubicaciones del cuerpo. Un dispositivo de administración de radiación comprende un cuerpo de fuente que incluye una pluralidad de fuentes de radiación y un componente de colimador para dirigir la radiación desde las fuentes de radiación a un área focal común, en donde las fuentes de radiación están dispuestas dentro del componente de colimador. El cuerpo de fuente está posicionado dentro de una cavidad interior del componente de colimador. Tener las fuentes de radiación dispuestas dentro del componente de colimador marca una desviación fundamental de los dispositivos de administración de radiación anteriores donde el cuerpo de fuente rodea a los colimadores. Los dispositivos de administración de radiación descritos en la presente memoria pueden configurarse para su integración con aparatos SRS y/o SBRT.

Aunque no forma parte de la invención reivindicada, se describen métodos para dirigir la radiación. Un método para dirigir la radiación desde una pluralidad de fuentes de radiación comprende colocar un cuerpo de fuente que comprende las fuentes de radiación dentro de una cavidad interior de un componente de colimador y dirigir la radiación al área focal común con el componente de colimador. Como se describe adicionalmente en la presente memoria, el componente de colimador comprende un cuerpo de colimador primario que incluye uno o más conjuntos de conductos del colimador primario para dirigir la radiación. El cuerpo de fuente y/o el cuerpo de colimador primario pueden girar para alinear las fuentes de radiación con los conductos del colimador primario. El componente de colimador también puede comprender al menos un cuerpo de colimador adicional que tiene uno o más conjuntos de conductos del colimador adicional para dirigir la radiación al punto focal común. En algunas realizaciones, el cuerpo de colimador adicional se gira para alinear un conjunto de conductos del colimador adicional con los conductos del colimador principal.

Estas y otras realizaciones se describen más a fondo en la siguiente descripción detallada.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 ilustra un cuerpo de fuente según algunas realizaciones descritas en la presente memoria.

La Figura 2 ilustra una vista en sección transversal de un cuerpo de fuente según algunas realizaciones descritas en la presente memoria.

La Figura 3 ilustra una vista en perspectiva de un cuerpo de colimador primario según algunas realizaciones descritas en la presente memoria.

La Figura 4 ilustra una vista en sección transversal de un cuerpo de colimador primario según algunas realizaciones descritas en la presente memoria.

La Figura 5 ilustra un cuerpo de colimador adicional según algunas realizaciones descritas en la presente memoria.

La Figura 6 ilustra una vista en sección transversal de un cuerpo de colimador adicional según algunas realizaciones descritas en la presente memoria.

La Figura 7 ilustra el conjunto de un cuerpo de fuente, cuerpo de colimador primario y cuerpo de colimador secundario según algunas realizaciones.

La Figura 8A ilustra una vista en sección transversal de un dispositivo de administración de radiación en donde el cuerpo de fuente está girado a la posición de apagado.

La Figura 8B ilustra una vista en sección transversal de un dispositivo de administración de radiación en donde el cuerpo de fuente está girado a la posición de encendido.

Las Figuras 9A y 9B ilustran una disposición no concéntrica del cuerpo de fuente según algunas realizaciones.

Las Figuras 10A y 10B ilustran la fijación del dispositivo de administración de radiación a un aparato de traslación para el movimiento del dispositivo de administración a varias ubicaciones corporales.

La Figura 11 ilustra una vista en perspectiva de un cuerpo de fuente según algunas realizaciones descritas en la presente memoria.

La Figura 12 ilustra una vista en sección transversal de un cuerpo de fuente según algunas realizaciones descritas en la presente memoria.

La Figura 13 ilustra una vista en perspectiva de un cuerpo de colimador primario según algunas realizaciones descritas en la presente memoria.

La Figura 14 ilustra una vista en sección transversal de un cuerpo de colimador primario según algunas realizaciones descritas en la presente memoria.

La Figura 15 ilustra un cuerpo de colimador adicional según algunas realizaciones descritas en la presente memoria.

La Figura 16 ilustra una vista en sección transversal de un cuerpo de colimador adicional según algunas realizaciones descritas en la presente memoria.

Descripción detallada

Las realizaciones descritas en la presente memoria pueden entenderse más fácilmente haciendo referencia a la siguiente descripción detallada y los ejemplos y sus descripciones anteriores y siguientes. Los elementos, aparatos y métodos descritos en la presente memoria, sin embargo, no se limitan a las realizaciones específicas presentadas en la descripción detallada y los ejemplos. Debe reconocerse que estas realizaciones son meramente ilustrativas de los principios de la presente invención. Numerosas modificaciones y adaptaciones resultarán evidentes para los expertos en la técnica sin apartarse del alcance de la invención.

En un aspecto, se proporcionan dispositivos de administración de radiación. Un dispositivo de administración de radiación según la invención reivindicada comprende un cuerpo de fuente que incluye una pluralidad de fuentes de radiación y un componente de colimador para dirigir la radiación desde las fuentes de radiación a un área focal común, en donde las fuentes de radiación están dispuestas dentro del componente de colimador. El componente de fuente y las fuentes de radiación asociadas están posicionados dentro de una cavidad interior del componente de colimador. El cuerpo de fuente puede tener cualquier diseño y cualquier número de fuentes de radiación individuales permitidas por el componente de colimador circundante. En algunas realizaciones, por ejemplo, el cuerpo de fuente comprende una superficie que se extiende a lo largo del eje longitudinal del cuerpo. Las fuentes de radiación individuales pueden estar dispuestas en aberturas o cápsulas a lo largo de la superficie. En algunas realizaciones, las fuentes de radiación están dispuestas en una línea o conjunto lineal a lo largo de la superficie longitudinal. En algunas realizaciones, la superficie longitudinal que comprende las aberturas o cápsulas presenta curvatura. La superficie puede tener cualquier curvatura compatible con la administración de radiación a un área focal común junto con el componente de colimador. Por ejemplo, la superficie curva longitudinal puede presentar una forma arqueada, como un arco hiperbólico. Alternativamente, la superficie no presenta curvatura en la dirección longitudinal. Además, el área focal común de los dispositivos de administración de radiación descritos en la presente memoria puede tener cualquier diámetro y/o forma que no sea incompatible con los objetivos de la presente invención. En algunas realizaciones, el área focal común tiene un diámetro de 2 mm a 60 mm. El área focal común también puede presentar una forma circular, elíptica o poligonal.

La Figura 1 ilustra una vista en perspectiva de un cuerpo de fuente según algunas realizaciones descritas en la presente memoria. El cuerpo 10 de fuente generalmente sigue la forma de un cilindro hiperbólico. Una pluralidad de fuentes 11 de radiación individuales están dispuestas en aberturas 12 a lo largo del eje longitudinal 13 del cuerpo 10 de fuente. En la realización de la Figura 1, el cuerpo 10 de fuente comprende además salientes cilíndricos para acoplar el aparato de accionamiento para hacer girar el cuerpo 10 de fuente entre las posiciones de encendido y apagado como se describe más adelante en la presente memoria. La Figura 2 ilustra una vista en sección transversal del cuerpo 10 de fuente de la Figura 1. Como se indica en la Figura 2, las aberturas 12 están dispuestas en la superficie cilíndrica hiperbólica y se extienden en una línea a lo largo del eje longitudinal 13 del cuerpo 10 de fuente. Las fuentes 11 de radiación están colocadas en las aberturas 12. El resto del cuerpo 10 de fuente puede ser de construcción sólida para ayudar a blindar las fuentes de radiaciones radiactivas.

La Figura 11 ilustra una vista en perspectiva de un cuerpo de fuente según realizaciones adicionales descritas en la presente memoria. El cuerpo 110 de fuente tiene forma de cilindro. En contraste con la Figura 1, el cilindro no presenta una forma hiperbólica. Por consiguiente, la superficie 111 longitudinal que comprende las fuentes 112 de radiación individuales dispuestas en aberturas 113 es plana o no presenta curvatura en la dirección longitudinal. El resto del cuerpo 110 de fuente puede ser de una construcción sólida para ayudar a blindar las fuentes de radiación radiactiva. La Figura 12 ilustra una vista en sección transversal del cuerpo 110 de fuente de la Figura 11. Como se indica en la Figura 12, las aberturas 113 están dispuestas en la superficie cilíndrica y se extienden en una línea a lo largo del eje longitudinal 114 del cuerpo 110 de fuente. Las fuentes 112 de radiación están posicionadas en las aberturas 113. En particular, las aberturas 113 están en ángulo para la administración de radiación a un área focal común junto con el componente de colimador. Las aberturas 113 en ángulo pueden permitir el uso de un cuerpo de fuente cilíndrico que no esté curvado en la dirección que se extiende a lo largo del eje longitudinal 114. Tales realizaciones pueden simplificar la construcción del cuerpo de fuente evitando cilindros hiperbólicos y/u otras formas complejas. Además, el ángulo específico de una abertura 113 individual puede depender de la posición de la abertura 113 a lo largo del cilindro. Como se ilustra en la Figura 12, las aberturas 113 situadas cerca de los extremos del cilindro pueden presentar ángulos mayores con respecto a las aberturas 113 situadas en el centro del cilindro.

El cuerpo de fuente puede emplear cualquier fuente de radiación que no sea incompatible con los objetivos de la presente invención. En algunas realizaciones, las fuentes de radiación individuales son material radiactivo que presenta emisión gamma. Por ejemplo, uno o más de entre cobalto-60, iridio-192 y cesio 137 pueden encontrar aplicación como fuentes de radiación individuales. En otras realizaciones, las fuentes de radiación pueden tener emisión en otras regiones del espectro electromagnético, tal como en la región de rayos X.

A diferencia de los diseños anteriores, el componente de fuente y las fuentes de radiación asociadas están posicionados dentro del componente de colimador. El componente de colimador comprende un cuerpo de colimador primario. Según la invención, el cuerpo de colimador primario comprende una cavidad o compartimento interior para alojar el cuerpo de fuente. Un conjunto de conductos del colimador primario para dirigir la radiación de las fuentes de radiación están posicionados a lo largo de la pared del cuerpo de colimador primario. En algunas realizaciones, el cuerpo de colimador primario comprende múltiples conjuntos de conductos del colimador primario. Los conjuntos de conductos del colimador primario pueden diferir entre sí en diámetro y/o forma, lo que permite la variación en tamaño y/o forma del área focal. Conjuntos de diferentes conductos del colimador primario pueden estar espaciados radialmente alrededor de la pared del cuerpo de colimador primario. Además, el cuerpo de colimador primario puede tener cualquier forma que no sea incompatible con los objetivos de la presente invención. En algunas realizaciones, el cuerpo de colimador primario comprende una superficie curva que se extiende a lo largo del eje longitudinal del cuerpo. Por ejemplo, la superficie curva puede presentar una forma arqueada que coincida o que coincida sustancialmente con la forma arqueada del cuerpo de fuente. En una realización, el cuerpo de colimador primario y el cuerpo de fuente son ambos cilindros hiperbólicos. El cuerpo de colimador primario también puede comprender un engranaje u otro aparato para acoplar un accionamiento. El accionamiento puede hacer girar el cuerpo de colimador con respecto al cuerpo de fuente y/o los cuerpos de colimador adicionales.

La Figura 3 ilustra una vista en perspectiva de un cuerpo de colimador primario según algunas realizaciones descritas en la presente memoria. El cuerpo 30 de colimador primario es un cilindro hiperbólico hueco para recibir el cuerpo de fuente en su interior. Un conjunto de conductos 31 del colimador primario están posicionados a lo largo de la superficie curva 32 que se extiende a lo largo del eje longitudinal 33 del cuerpo 30 de colimador primario. El cuerpo de colimador primario de la Figura 3 también comprende engranajes 34 para acoplar el aparato de accionamiento giratorio. La Figura 4 ilustra una vista en sección transversal del cuerpo de colimador primario de la Figura 3. Como se indica en la Figura 4, los conductos 31 del colimador primario se extienden a través de la pared curva 32 del cuerpo 30. Además, la curvatura del cuerpo 30 de colimador primario coincide o sustancialmente coincide con la curvatura del cuerpo 10 de fuente de la Figura 2, permitiendo la alineación adecuada de las fuentes 11 de radiación y los conductos 31 del colimador.

La Figura 13 ilustra una vista en perspectiva de un cuerpo de colimador primario según realizaciones adicionales descritas en la presente memoria. El cuerpo 300 de colimador primario es un cilindro hueco para recibir el cuerpo de fuente en su interior. En la realización de la Figura 13, el colimador primario cilíndrico no presenta una forma hiperbólica u otra forma curva a lo largo del eje longitudinal. Los extremos del cuerpo 300 de colimador primario están configurados para acoplarse o engranarse al aparato de accionamiento giratorio. La Figura 14 ilustra una vista en sección transversal del cuerpo de colimador primario de la Figura 13. El cuerpo 300 de colimador primario comprende conductos 310 del colimador que se extienden a través de la pared 320 del cilindro. Los ángulos de los conductos del colimador pueden coincidir o coincidir sustancialmente con los ángulos de las aberturas 113 de la Figura 12, permitiendo así la alineación adecuada de las fuentes 112 de radiación y los conductos 310 del colimador.

El dispositivo de administración de radiación, en algunas realizaciones, comprende además al menos un cuerpo de colimador adicional que incluye uno o más conjuntos de conductos del colimador adicional para dirigir la radiación desde las fuentes de radiación al área focal común. En algunas realizaciones, el cuerpo de colimador adicional comprende múltiples conjuntos de conductos del colimador adicional. Los múltiples conjuntos pueden estar espaciados radialmente alrededor de la pared del cuerpo de colimador adicional. Los conjuntos de conductos del colimador adicional pueden diferir entre sí en tamaño y/o forma, permitiendo así la variación del tamaño y/o forma del área focal según el conjunto específico seleccionado para dirigir la radiación. En algunas realizaciones, un cuerpo de colimador adicional puede tener 2-15 conjuntos de conductos del colimador adicional.

Los conjuntos de conductos del colimador adicional también pueden diferir de los conductos del colimador primario en tamaño y/o forma. Además, el número de conductos del colimador adicional en un conjunto puede ser igual o diferente al número de conductos del colimador primario. En algunas realizaciones, el número de conductos del colimador adicional es menor que el número de conductos del colimador primario. Un menor número de conductos del colimador adicional puede impedir que la radiación de todas las fuentes de radiación llegue al área focal. En tales realizaciones se puede variar el nivel de dosis de radiación. Además, los puntos de entrada de la radiación en el paciente pueden modificarse para evitar la irradiación de órganos o tejidos sensibles.

Un cuerpo de colimador adicional puede tener cualquier forma que no sea incompatible con los objetivos de la presente invención. El cuerpo de colimador adicional, por ejemplo, puede comprender una cavidad interior para recibir un cuerpo de colimador adyacente tal como el cuerpo de colimador primario y el cuerpo de fuente asociado. En algunas realizaciones, el cuerpo de colimador adicional comprende una superficie curva que se extiende a lo largo del eje longitudinal del cuerpo. Por ejemplo, la superficie curva puede presentar una forma arqueada que coincida o que coincida sustancialmente con la forma arqueada de un cuerpo de colimador adyacente, tal como el cuerpo de colimador primario. En una realización, el cuerpo de colimador adicional y el cuerpo primario son ambos cilindros hiperbólicos. El cuerpo de colimador adicional también puede comprender un engranaje u otro aparato para acoplar un accionamiento. El accionamiento puede hacer girar el cuerpo de colimador con respecto a un cuerpo de colimador adyacente y/o un cuerpo de fuente para dirigir la radiación al área focal.

La Figura 5 ilustra un cuerpo de colimador adicional según algunas realizaciones descritas en la presente memoria. El cuerpo 50 de colimador adicional es un cilindro hiperbólico hueco para recibir el cuerpo de colimador primario y el cuerpo de fuente asociado contenido en el cuerpo de colimador primario. Al recibir el cuerpo de colimador primario, el cuerpo de colimador adicional puede considerarse un cuerpo de colimador secundario. Como se describe en la presente memoria, se contempla cualquier número de cuerpos de colimador adicionales, incluidos los cuerpos de colimador terciario, cuaternario, quinario, etc. El cuerpo 50 de colimador adicional comprende conjuntos 51 de conductos 52 del colimador adicional. Los conjuntos 51 están espaciados radialmente alrededor del cuerpo 50 de colimador, extendiéndose cada conjunto 51 en una línea a lo largo del eje longitudinal 53 del cuerpo 50. Cada conjunto 51 de conductos 52 del colimador adicional puede ofrecer un tamaño y/o forma de área focal diferente, lo que permite adaptar la dosis de radiación. El cuerpo de colimador adicional puede comprender además un aparato para acoplar un accionamiento. El accionamiento puede girar el cuerpo de colimador adicional para permitir la selección del conjunto 51 deseado de conductos 52 del colimador adicional. La Figura 6 ilustra una vista en sección transversal del cuerpo de colimador adicional de la Figura 5. Como se indica en la Figura 6, un conjunto 51 de conductos 52 del colimador adicional está dispuesto a lo largo de la superficie arqueada del cuerpo 50 de colimador.

La Figura 7 ilustra el conjunto del cuerpo de fuente, el cuerpo de colimador primario y el cuerpo de colimador adicional (secundario) según algunas realizaciones. Está dispuesto un engranaje 71 de accionamiento en un extremo del conjunto 70 para la rotación del cuerpo de fuente y el cuerpo de colimador primario contenidos dentro del cuerpo 72 de colimador secundario.

La Figura 15 ilustra un cuerpo de colimador adicional según otras realizaciones descritas en la presente memoria. El cuerpo 500 de colimador adicional es un cilindro hueco para recibir el cuerpo de colimador primario y el cuerpo de fuente asociado contenido en el cuerpo de colimador primario. En la realización de la Figura 15, el cilindro no presenta una forma hiperbólica u otra forma curva a lo largo del eje longitudinal. Al recibir el cuerpo de colimador primario, el cuerpo 500 de colimador adicional puede considerarse un cuerpo de colimador secundario. Alternativamente, el cuerpo 500 de colimador adicional puede ser terciario, cuaternario, quinario, etc. El cuerpo 500 de colimador adicional comprende conjuntos 510 de conductos 520 del colimador adicional. Los conjuntos 510 están espaciados radialmente alrededor del cuerpo 500 de colimador, con cada conjunto 510 extendiéndose en una línea a lo largo del eje longitudinal 530 del cuerpo 500. Cada conjunto 510 de conductos 520 del colimador adicional puede ofrecer un tamaño y/o forma de área focal diferente, lo que permite adaptar la dosis de radiación. El cuerpo de colimador adicional puede comprender además un aparato para acoplar un accionamiento. El accionamiento puede hacer girar el cuerpo de colimador adicional para permitir la selección del conjunto 510 deseado de conductos 520 del colimador adicional. La Figura 16 ilustra una vista en sección transversal del cuerpo de colimador adicional de la Figura 15. Como se indica en la Figura 16, un conjunto 510 de conductos 520 del colimador adicional están dispuestos a lo largo de la superficie 530 plana o no curva del cuerpo 500 de colimador y se extienden a través de la pared 540 del cuerpo 500.

Como se describe en la presente memoria, el cuerpo de fuente, el cuerpo de colimador primario son giratorios, opcionalmente también se puede girar el cuerpo de colimador adicional. La rotación de estos componentes puede ser concertada o independiente entre sí. Por ejemplo, el cuerpo de fuente se puede girar a una posición de "apagado" en donde las fuentes de radiación miran hacia un cuerpo de blindaje del aparato de administración de radiación. Cuando se desee, el cuerpo de fuente se puede girar a una posición donde las fuentes de radiación miren hacia a los conductos del colimador del cuerpo de colimador primario y cualquier cuerpo de colimador adicional. Además, el cuerpo de colimador primario también se puede girar para servir como obturador del haz. El cuerpo de colimador primario, por ejemplo, se puede girar para evitar la alineación de los conductos del colimador primario y las fuentes de radiación, obturando de este modo las fuentes de radiación. También se puede girar de manera similar un cuerpo de colimador adicional para obturar las fuentes de radiación. También se gira un cuerpo de colimador adicional para seleccionar el conjunto deseado de conductos del colimador como se describió anteriormente.

La Figura 8A ilustra una vista en sección transversal de un dispositivo de administración de radiación en donde el cuerpo de fuente está girado a la posición de apagado. El dispositivo 80 de administración de radiación comprende un cuerpo 81 de fuente con fuentes 82 de radiación individuales. El dispositivo 80 de administración de radiación también comprende un cuerpo 83 de colimador primario, un cuerpo 84 de colimador secundario, un cuerpo 85 de blindaje y un aparato 86 de accionamiento. Como se ilustra en la Figura 8A, el cuerpo de fuente y las fuentes 82 de radiación individuales miran hacia el cuerpo 85 de blindaje. El aparato 86 de accionamiento puede girar el cuerpo 81 de fuente a la posición de "encendido" como se ilustra en la Figura 8B. En la posición de "encendido", las fuentes 82 de radiación están alineadas con los conductos 87 del colimador primario y los conductos 88 del colimador secundario para proporcionar radiación a un área focal común.

El cuerpo de fuente, el cuerpo de colimador primario y/o el cuerpo de colimador adicional, en algunas realizaciones, tienen una disposición no concéntrica o excéntrica. El cuerpo de fuente, por ejemplo, puede tener una disposición descentrada con respecto al cuerpo de colimador primario y/o al cuerpo de colimador adicional. Esta disposición descentrada puede posicionar el cuerpo de fuente más cerca del cuerpo de blindaje y más lejos de la cara emisora del dispositivo de administración de radiación. Tal posicionamiento puede proporcionar un blindaje mejorado de las fuentes de radiación cuando el dispositivo no esté en funcionamiento. Las Figuras 9A y 9B ilustran una disposición no concéntrica del cuerpo de fuente según algunas realizaciones. En las vistas axiales en sección transversal de las Figuras 9A y 9B, el cuerpo 91 de fuente presenta una disposición no concéntrica con respecto al cuerpo 93 de colimador primario y al cuerpo 94 de colimador secundario. Esta disposición no concéntrica coloca el cuerpo 91 de fuente a una distancia adicional de la cara emisora 95 del dispositivo 90 de administración de radiación. Cuando el cuerpo 91 de fuente se gira a la posición de apagado, como en la Figura 9A, esta distancia aumentada proporciona un blindaje adicional de las fuentes de radiación. El cuerpo 91 de fuente se puede girar posteriormente a la posición de encendido, como en la Figura 9B, donde la radiación pasa a través de los conductos 96 y 97 del colimador primario y secundario respectivamente hasta la cara emisora 95. También se ilustran en las Figuras 9a y 9B múltiples conjuntos 97 de conductos del colimador secundario. Es importante destacar que el cuerpo de fuente, el cuerpo de colimador primario y/o el cuerpo de colimador adicional pueden estar hechos de uno o más materiales que presenten propiedades deseables de blindaje contra la radiación. En algunas realizaciones, por ejemplo, estos componentes del dispositivo de administración de radiación están hechos de tungsteno o compuesto de tungsteno.

El diseño compacto de los dispositivos de administración de radiación descritos en la presente memoria permite flexibilidad para tratar tejido enfermo en múltiples ubicaciones del cuerpo. El dispositivo de administración de radiación se puede conectar a un aparato para trasladar el dispositivo a varias ubicaciones del cuerpo para la radioterapia. Por ejemplo, el dispositivo de administración de radiación se puede mover fácilmente desde una ubicación de cabeza a una ubicación torácica o una ubicación de extremidad en el brazo y/o la pierna. Las Figuras 10A y 10B ilustran la fijación del dispositivo de administración de radiación a un aparato de traslación para el movimiento del dispositivo de administración a varias ubicaciones corporales.

En otro aspecto, que no forma parte de la invención reivindicada, se proporcionan métodos para dirigir la radiación. Un método para dirigir la radiación desde una pluralidad de fuentes de radiación comprende colocar un cuerpo de fuente que comprende las fuentes de radiación dentro de una cavidad interior de un componente de colimador y dirigir la radiación al área focal común con el componente de colimador. Como se describe en la presente memoria, el componente de colimador usado en el método puede comprender un cuerpo de colimador primario que incluye uno o más conjuntos de conductos del colimador primario para dirigir la radiación. El cuerpo de fuente y/o el cuerpo de colimador primario se pueden girar para alinear las fuentes de radiación con los conductos del colimador primario. El componente de colimador también puede comprender al menos un cuerpo de colimador adicional que tiene uno o más conjuntos de conductos del colimador adicional para dirigir la radiación al punto focal común. En algunos ejemplos del método, el cuerpo de colimador adicional se gira para alinear un conjunto de conductos del colimador adicional con los conductos del colimador principal. Los métodos de administración de radiación descritos en la presente memoria pueden ser métodos de radioterapia que incluyen, pero no se limitan a, SRS y SBRT.

Se han descrito varias realizaciones de la invención en cumplimiento de los diversos objetos de la invención. Debe reconocerse que estas realizaciones son meramente ilustrativas de los principios de la presente invención. Numerosas modificaciones y adaptaciones de las mismas serán fácilmente evidentes para los expertos en la técnica sin apartarse del alcance de la invención.

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo de administración de radiación que comprende:

un componente (10, 81, 110) de fuente giratorio que incluye una pluralidad de fuentes (11, 82, 112) de radiación;

un cuerpo (85) de blindaje; y

un componente de colimador para dirigir la radiación desde las fuentes de radiación a un área focal común, en donde el componente de colimador comprende un cuerpo (30, 83, 300) de colimador primario que incluye uno o más conjuntos de conductos (31,310) del colimador primario para dirigir la radiación desde las fuentes de radiación, en donde el cuerpo de colimador primario puede girar para alinear las fuentes de radiación con los conductos del colimador primario,

en donde el componente de fuente giratorio está posicionado dentro de una cavidad interior del cuerpo de colimador primario y puede girar desde una posición de las fuentes de radiación mirando al cuerpo de blindaje hasta una posición de las fuentes de radiación mirando a los conductos (31, 52, 310, 520) del cuerpo de colimador primario para dirigir la radiación emitida por las fuentes de radiación.

2. El dispositivo de administración de radiación de la reivindicación 1, que comprende además al menos un cuerpo (50, 84, 500) de colimador adicional que incluye más conjuntos de conductos (52, 520) del colimador adicional para dirigir la radiación desde las fuentes de radiación, en donde el cuerpo de colimador primario está dispuesto dentro de una cavidad interior del cuerpo de colimador adicional y el cuerpo de colimador adicional es giratorio para permitir la selección del conjunto de conductos del colimador adicional.

3. El dispositivo de administración de radiación de la reivindicación 2, en donde los conductos del colimador adicional son diferentes en forma y/o tamaño a los conductos del colimador primario.

4. El dispositivo de administración de radiación de la reivindicación 2, en donde los conjuntos de conductos del colimador adicional están dispuestos en diferentes posiciones radiales en el cuerpo de colimador adicional.

5. El dispositivo de administración de radiación de la reivindicación 4, en donde los conductos del colimador adicional dispuestos en diferentes posiciones radiales tienen diferentes formas y/o tamaños.

6. El dispositivo de administración de radiación de la reivindicación 2, en donde el componente de fuente giratorio presenta una disposición no concéntrica con el cuerpo de colimador primario y/o el cuerpo de colimador adicional.

7. El dispositivo de administración de radiación de la reivindicación 1, en donde el área focal común tiene un diámetro o anchura de 2 mm a 60 mm.

8. El dispositivo de administración de radiación de la reivindicación 1, en donde las fuentes de radiación están dispuestas a lo largo de una superficie curva que se extiende a lo largo del eje longitudinal (13) del componente de fuente giratorio.

9. El dispositivo de administración de radiación de la reivindicación 1, en donde las fuentes de radiación comprenden material radiactivo seleccionado del grupo que consiste en cobalto-60, cesio-137 e iridio-192.

10. El dispositivo de administración de radiación de la reivindicación 1 configurado para su integración en un aparato de radiocirugía estereotáctica.

11. El dispositivo de administración de radiación de la reivindicación 1, en donde las fuentes de radiación están dispuestas a lo largo de una superficie no curva (111) que se extiende a lo largo del eje longitudinal (114) del componente de fuente giratorio.

12. El dispositivo de administración de radiación de la reivindicación 2, en donde el cuerpo de colimador primario o el cuerpo de colimador giratorio adicional incluyen una superficie no curva a lo largo de la cual están dispuestos los conductos del colimador.