ES2963473T3 - Aparato para simulación de cirugía radioguiada - Google Patents

Abstract

La presente solicitud proporciona un aparato para simular una cirugía guiada por radio utilizando una fuente de luz (8) y una sonda (13) que tiene un detector de luz (16). Específicamente, el aparato incluye un modelo en cuestión (1) que tiene un recinto (6) con una abertura (4, 5) que se extiende desde el exterior del modelo en cuestión (1) hacia el interior del recinto (6). El modelo en cuestión (1) también incluye una fuente de luz (8) que está dispuesta dentro del recinto (6). El aparato también incluye una sonda (13) para que un usuario la despliegue a través de la abertura (4, 5) en el recinto (6). La sonda (13) tiene un detector de luz (16) configurado para detectar la luz emitida por la fuente de luz (8) para la localización de la fuente de luz (8) dentro del recinto (6). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Aparato para simulación de cirugía radioguiada

Esta invención se refiere a un aparato para simular una cirugía radioguiada y a un método para simular una cirugía radioguiada.

Antecedentes

La cirugía laparoscópica radioguiada implica dosificar al paciente un radiofármaco, que se transporta por el cuerpo y se une a órganos, tejidos y células específicos de acuerdo con el radiofármaco específico. Normalmente, el radiofármaco está configurado para unirse a tejido canceroso o en áreas específicas, por ejemplo en ganglios linfáticos. El radiofármaco emite radiación gamma que puede detectarse mediante una sonda durante la cirugía laparoscópica para facilitar la localización de órganos, tejidos y células específicos. La sonda laparoscópica incluye un radiodetector para detectar la fuente de la radiación.

Es conocido proporcionar ayudas de simulación para la formación en cirugía laparoscópica que comprenden un compartimento con una serie de orificios que imita el cuerpo de un paciente durante la cirugía laparoscópica. Un usuario puede insertar una o más sondas a través de los orificios del compartimento para simular el uso de las sondas laparoscópicas. En ejemplos de formación, se pueden colocar diferentes objetos dentro del compartimento para practicar procedimientos quirúrgicos.

Sin embargo, dichas ayudas de simulación no son adecuadas para simular una cirugía laparoscópica radioguiada debido a las dificultades asociadas con el uso de sustancias radiactivas. Las ayudas de simulación existentes no están adaptadas para mantener un isótopo radiactivo dentro del compartimento, y el uso de sustancias radiactivas es una actividad altamente regulada y restringida. Normalmente, solo se permite el uso de radiofármacos en determinados lugares, como áreas de radiación controlada en hospitales, y esto no siempre es adecuado para fines de formación. Además, el uso de radiofármacos u otros materiales radiactivos es costoso debido al coste de los materiales y al coste de las licencias y regulaciones asociadas con el almacenamiento y uso de dichos materiales radiactivos.

El documento WO2016074061A1 describe un maniquí de formación quirúrgica para simular una cirugía guiada por fluorescencia. El maniquí incluye regiones espectroscópicamente activas y una sonda incluye un láser para iluminar las regiones espectroscópicamente activas y generar fluorescencia. La sonda detecta la fluorescencia y se puede utilizar para simular una cirugía guiada por fluorescencia.

Breve resumen de la divulgación

De acuerdo con la presente divulgación, se proporciona un aparato para simular una cirugía radioguiada, el aparato que comprende:

un modelo de sujeto que comprende un compartimento que tiene una abertura que se extiende desde el exterior del modelo de sujeto hacia el interior del compartimento, y una fuente de luz dispuesta dentro del compartimento, y

una sonda para ser implementada por un usuario a través de la abertura dentro del compartimento, la sonda que comprende un detector de luz configurado para detectar la luz emitida por la fuente de luz para la localización de la fuente de luz dentro del compartimento.

La invención está caracterizada por que el modelo de sujeto comprende además una unidad de control de luz configurada para controlar la fuente de luz.

La fuente de luz está configurada preferiblemente para emitir luz en el rango del infrarrojo cercano. En algunos ejemplos, la fuente de luz está configurada para emitir luz únicamente en el rango del infrarrojo cercano. Por ejemplo, la fuente de luz puede configurarse para emitir luz que tiene una longitud de onda de entre 750 nanómetros y 1400 nanómetros, preferiblemente entre 850 nanómetros y 1100 nanómetros, preferiblemente aproximadamente 950 nanómetros.

La fuente de luz puede comprender un diodo emisor de luz. La fuente de luz puede estar integrada en un material que sea transparente o translúcido a la longitud de onda de la luz emitida por la fuente de luz. En algunos ejemplos, el material transparente o translúcido puede comprender un agente dispersante para dispersar la luz emitida por la fuente de luz.

El modelo de sujeto puede comprender una pluralidad de fuentes de luz dispuestas dentro del compartimento. Al menos algunas de la pluralidad de fuentes de luz pueden agruparse en un grupo de fuentes de luz.

Preferiblemente, el detector de luz está configurado para detectar luz en el mismo rango de longitud de onda que la luz emitida por la fuente de luz. Por ejemplo, el detector de luz puede configurarse para detectar luz en el rango del infrarrojo cercano. En un ejemplo, el detector de luz está configurado para detectar únicamente luz en el rango del infrarrojo cercano. Por ejemplo, el detector de luz puede configurarse para detectar luz que tiene una longitud de onda de entre 750 nanómetros y 1400 nanómetros, preferiblemente entre 850 nanómetros y 1100 nanómetros, preferiblemente aproximadamente 950 nanómetros. Preferiblemente, el detector de luz está configurado para generar una respuesta de pico cuando detecta luz que tiene una longitud de onda de aproximadamente 950 nanómetros. El detector de luz puede comprender un fotodiodo de silicona.

La sonda puede comprender un filtro de luz para filtrar la luz antes de que incida sobre el detector de luz. El filtro de luz puede ser un filtro de luz visible para filtrar la luz visible.

En ejemplos, la sonda comprende un cabezal de sonda para que un usuario la despliegue a través de la abertura hacia el compartimento. La sonda puede comprender además una correa unida al cabezal de sonda. El detector de luz puede estar ubicado en el cabezal de sonda. La sonda puede comprender además un mecanismo para mover el detector de luz dentro del cabezal de sonda.

Por ejemplo, el cabezal de sonda puede comprender un cuerpo alargado que tiene una ventana en un extremo, y el detector de luz puede estar dispuesto de cara a la ventana. En este ejemplo, el mecanismo puede estar dispuesto para mover el detector de luz axialmente para alterar la distancia entre el detector de luz y la ventana.

En un ejemplo alternativo, el cabezal de sonda puede comprender una carcasa que tiene una pared lateral y una ventana formada en la pared lateral, y el detector de luz puede estar dispuesto de cara a la ventana. En este ejemplo, el mecanismo puede estar dispuesto para girar el detector de luz con respecto a la carcasa.

En un ejemplo alternativo, el cabezal de sonda puede comprender un componente de apertura posicionable entre el detector de luz y la ventana, el componente de apertura que tiene una apertura que delimita el campo de visión del detector de luz. El componente de apertura puede cambiarse por un componente de apertura diferente que tenga un tamaño de apertura diferente, para alterar el campo de visión del detector de luz.

El cabezal de sonda puede comprender además un agarre para manipulación por parte de un usuario.

En algunos ejemplos, el aparato comprende además una segunda sonda para que un usuario la despliegue a través de la abertura dentro del compartimento. La segunda sonda puede comprender una cámara para capturar imágenes desde el interior del compartimento. De manera adicional o como alternativa, la segunda sonda puede comprender además una fuente de luz visible configurada para emitir luz visible. Preferiblemente, la fuente de luz visible está configurada de manera que no se emite luz en el rango del infrarrojo cercano.

El modelo de sujeto puede comprender una característica anatómica de modelo dispuesta dentro del compartimento. Por ejemplo, la característica anatómica de modelo puede comprender uno o más de un órgano de modelo, un vaso sanguíneo de modelo, una característica esquelética de modelo, una característica del sistema nervioso de modelo y/o un ganglio linfático de modelo.

La fuente de luz se puede disponer en la característica anatómica de modelo. En algunos ejemplos, una pluralidad de fuentes de luz están dispuestas en la característica anatómica de modelo. Por ejemplo, una o más fuentes de luz pueden estar integradas dentro de la característica anatómica de modelo. Como alternativa, se pueden montar una o más fuentes de luz en la característica anatómica de modelo.

El modelo de sujeto podrá comprender una base y una cubierta que delimiten el compartimento. En ejemplos, la cubierta es extraíble de la base. Preferiblemente, la cubierta es antropomorfa, por ejemplo con forma de torso humano. La abertura puede formarse en la cubierta. La cubierta puede comprender una pluralidad de aberturas. La pluralidad de aberturas puede ser para simular una cirugía laparoscópica. Como alternativa, la cubierta puede comprender una única abertura para simular una cirugía abierta. La abertura única puede tener un tamaño para la inserción de una pluralidad de herramientas quirúrgicas en el compartimento.

La fuente de luz puede controlarse de acuerdo con un perfil de activación de la unidad de control de luz.

En algunos ejemplos, la unidad de control de luz puede configurarse para activar la fuente de luz de manera que la fuente de luz emita una luz de intensidad constante.

En otros ejemplos, el modelo de sujeto comprende una pluralidad de fuentes de luz y la unidad de control de luz está configurada para activar la pluralidad de fuentes de luz de modo que cada una de la pluralidad de fuentes de luz emita luz a una intensidad constante.

En algunos ejemplos, la unidad de control de luz está configurada de manera que una primera fuente de luz de la pluralidad de fuentes de luz se activa con una intensidad diferente a la de una segunda fuente de luz de la pluralidad de fuentes de luz.

En ejemplos preferidos, la unidad de control de luz está configurada para variar la intensidad de la luz emitida por la fuente de luz. Es decir, la unidad de control de luz está configurada preferiblemente para controlar la una o más fuentes de luz de acuerdo con un perfil de activación dinámica. El modelo de sujeto puede comprender una pluralidad de fuentes de luz. En este caso, la unidad de control de luz puede configurarse para variar la intensidad de la luz emitida por cada una de la pluralidad de fuentes de luz.

La unidad de control de luz puede configurarse para activar secuencialmente cada una de la pluralidad de fuentes de luz. Por ejemplo, la unidad de control de luz puede configurarse para activar cada una de la pluralidad de fuentes de luz en pulsos secuenciales. En los ejemplos, la duración es inferior a 10 milisegundos, más preferiblemente inferior a 5 milisegundos, más preferiblemente aproximadamente 2 milisegundos.

Preferiblemente, la unidad de control de luz está configurada para proporcionar un intervalo entre la activación de fuentes de luz sucesivas, o entre pulsos sucesivos. En ejemplos, la duración del intervalo es inferior a 10 milisegundos, más preferiblemente inferior a 5 milisegundos, más preferiblemente aproximadamente 2 milisegundos. En algunos ejemplos, la intensidad de pico de una primera fuente de luz de la pluralidad de fuentes de luz es diferente de la intensidad de pico de una segunda fuente de luz de la pluralidad de fuentes de luz. En ejemplos adicionales, la unidad de control de luz está configurada de manera que cada fuente de luz de la pluralidad de fuentes de luz tenga una intensidad de pico diferente cuando se activa.

La sonda puede comprender además una unidad de control de sonda configurada para recibir una señal indicativa de la intensidad de la luz detectada por el detector de luz. La unidad de control de sonda puede comprender un procesador para procesar la señal recibida desde el detector de luz. El procesador puede configurarse para filtrar el ruido de fondo de la señal. Por ejemplo, el procesador puede configurarse para aislar picos de la señal.

En algunos ejemplos, la unidad de control de luz está configurada para controlar las fuentes de luz usando modulación de pulsos, por ejemplo modulación de amplitud de pulsos o modulación de ancho de pulsos. Cada fuente de luz de la pluralidad de fuentes de luz, o diferentes grupos de fuentes de luz de la pluralidad de fuentes de luz, pueden funcionar con diferente modulación de pulsos. De esta manera se pueden distinguir entre sí fuentes de luz o grupos de fuentes de luz. La unidad de control de luz puede configurarse para funcionar con una técnica de bloqueo para la modulación de pulsos. La unidad de control de sonda puede configurarse para demodular la señal de la luz detectada, para distinguir entre diferentes fuentes de luz con diferente modulación de pulsos. De esta manera, es posible que la unidad de control de sonda identifique una señal de luz detectada. Por ejemplo, una o más fuentes de luz asociadas con una ubicación concreta del modelo de sujeto pueden recibir una señal que tiene una primera modulación de pulsos, y una o más fuentes de luz pueden recibir una señal que tiene una segunda modulación de pulsos. Al demodular la señal de luz detectada, la unidad de control de sonda puede distinguir entre las diferentes fuentes de luz y, por tanto, puede determinar la posición de la fuente de luz.

La unidad de control de sonda puede comprender además un comunicador configurado para comunicar una salida a un usuario. En ejemplos, el comunicador es una pantalla visual configurada para mostrar una magnitud de la intensidad de la luz detectada por el detector de luz. Por ejemplo, la pantalla puede configurarse para mostrar la magnitud de la luz detectada por el detector de luz a través de un campo de visión del detector de luz. Como alternativa o de manera adicional, la pantalla puede configurarse para mostrar la magnitud de la luz detectada por el detector de luz de acuerdo con un tiempo. En otros ejemplos, el comunicador comprende un altavoz configurado para emitir un sonido indicativo de la intensidad de la luz detectada por el detector de luz.

La presente descripción proporciona además un modelo de sujeto para simular una cirugía radioguiada, el modelo de sujeto que comprende un compartimento, una abertura que se extiende desde el exterior del modelo de sujeto hacia el interior del compartimento para el despliegue de una sonda dentro del compartimento, y una fuente de luz dispuesta dentro del compartimento para la localización por parte de un usuario que utilice la sonda. El modelo de sujeto está caracterizado por que comprende además una unidad de control de luz configurada para controlar la fuente de luz.

El modelo de sujeto puede tener cualquiera de las características adicionales descritas anteriormente.

La presente descripción proporciona además una sonda para simular una cirugía radioguiada, la sonda que comprende un cabezal de sonda conformado para su inserción a través de una abertura en un compartimento de un modelo de sujeto, el cabezal de sonda que comprende un detector de luz para la localización de una fuente de luz dispuesta dentro del compartimento del modelo de sujeto.

La sonda puede tener cualquiera de las características adicionales descritas anteriormente. La sonda puede ser una sonda laparoscópica. La sonda laparoscópica puede comprender una correa.

De acuerdo con un aspecto adicional de la presente divulgación, se proporciona un método para simular una cirugía radioguiada, el método que comprende:

proporcionar el aparato descrito anteriormente, en concreto el modelo de sujeto y la sonda,

activar la fuente de luz dentro del modelo de sujeto,

insertar la sonda a través de la abertura y dentro del compartimento del modelo de sujeto, y

utilizar la sonda para determinar la ubicación de la fuente de luz dentro del compartimento.

Determinar la ubicación de la fuente de luz dentro del compartimento puede comprender además mover la sonda para detectar luz desde una posición diferente.

En algunos ejemplos, el método es un método de formación en cirugía, por ejemplo cirugía laparoscópica radioguiada o cirugía abierta radioguiada. En otros ejemplos, el método es un método para probar equipos y/o procesos de cirugía radioguiada, por ejemplo equipos y/o procesos laparoscópicos radioguiados, o equipos y/o procesos de cirugía abierta radioguiados. En algunos ejemplos, el método es un método para demostrar equipos y/o procesos para cirugía radioguiada, por ejemplo cirugía laparoscópica radioguiada o cirugía abierta radioguiada.

Hay que señalar que cualquier procesamiento de datos puede realizarse mediante un dispositivo que tenga uno o más procesadores y una memoria que incluya instrucciones para hacer que el uno o más procesadores realicen el procesamiento de datos. La memoria suele ser un medio de almacenamiento no transitorio legible por ordenador.

Breve descripción de los dibujos

A continuación se describen con más detalle modos de realización de la invención con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

Las figuras 1A y 1B son vistas del modelo de sujeto que tiene una primera cubierta de ejemplo;

Las figuras 2A y 2B son vistas del modelo de sujeto que tiene una segunda cubierta de ejemplo;

Las figuras 3A y 3B muestran el modelo de sujeto de las figuras 1A a 2B con la cubierta retirada;

Las figuras 4A y 4B muestran ejemplos de la fuente de luz del modelo de sujeto de las figuras 1A a 3B;

La figura 5 muestra una parte inferior del modelo de sujeto de las figuras 1A a 3B;

La figura 6 muestra una sonda laparoscópica;

Las figuras 7A y 7B muestran vistas en sección transversal de un primer ejemplo de la sonda laparoscópica de la figura 6;

La figura 8 muestra una vista en sección transversal de un segundo ejemplo de la sonda laparoscópica de la figura 6;

La figura 9 muestra un diagrama esquemático de un aparato para simular una cirugía laparoscópica radioguiada, que incluye un modelo de sujeto y una sonda laparoscópica;

La figura 10 muestra un diagrama de bloques de una unidad de control de sonda para la sonda laparoscópica;

La figura 11 muestra un diagrama de bloques de una unidad de control de luz para el modelo de sujeto;

Las figuras 12A y 12B muestran pantallas visuales de ejemplo de la unidad de control de sonda; y

Las figuras 13A a 13D muestran perfiles de activación de ejemplo de la unidad de control de luz.

Descripción detallada

Como se ilustra en las figuras 1A a 3B, el modelo 1 de sujeto incluye un compartimento 6 que está formado entre una base 2 y una cubierta 3. En el ejemplo de las figuras 1A y 1B, la cubierta 3 incluye una pluralidad de aberturas 4 que se extienden desde el exterior del modelo 1 de sujeto hasta el compartimento 6. La pluralidad de aberturas 4 simulan la cirugía laparoscópica, donde se forma una pluralidad de incisiones en un paciente para múltiples herramientas quirúrgicas laparoscópicas. Cada abertura 4 puede tener un tamaño (diámetro) de entre 10mm y 30mm de modo que se pueda insertar una única sonda laparoscópica a través de cada abertura 4. Una o más de las aberturas 4, 5 pueden estar provistas de un trocar para simular más fielmente las condiciones quirúrgicas en la vida real. De manera adicional o como alternativa, una o más de las aberturas 4, 5 pueden tener un borde flexible, por ejemplo un inserto de borde hecho de silicona o caucho. Un borde tan flexible puede imitar la piel humana. Las aberturas 4 mostradas en las figuras 1A y 1B pueden disponerse para imitar las posiciones de entrada de la sonda laparoscópica durante uno o más procedimientos laparoscópicos.

En el ejemplo de las figuras 2A y 2B, la cubierta 3 comprende una única abertura 5 a través de la cubierta 3 hacia el compartimento 6. La abertura única simula la cirugía abierta, donde la abertura 5 es lo suficientemente grande como para permitir que se utilicen múltiples herramientas quirúrgicas a través de la abertura 5 única. La abertura 5 es más grande que la pluralidad de aberturas 4 en el ejemplo de las figuras 1A y 1B, por ejemplo, la abertura 5 puede tener un diámetro de hasta 50mm, de modo que se puedan insertar múltiples herramientas quirúrgicas en el compartimento 6 a través de la abertura 5 única. La abertura 5 puede estar provista de un trocar para simular más fielmente las condiciones quirúrgicas en la vida real.

En cada ejemplo de las figuras 1A a 2B, la base 2 y la cubierta 3 cierran completamente el compartimento 6 excepto a través de la abertura 5 o las aberturas 4. Es decir, la base 2 y la cubierta 3 comprenden cada una paredes que se extienden por todos los lados del modelo 1 de sujeto, de manera que se evita que entre la mayor cantidad de luz posible en el compartimento 6.

Como se ilustra, en los ejemplos preferidos el modelo 1 de sujeto es un maniquí antropomórfico. Es decir, el modelo 1 de sujeto tiene la forma para parecerse a un cuerpo humano, en estos ejemplos el abdomen de un cuerpo humano. Sin embargo, se apreciará que la forma exterior del modelo 1 de sujeto, en concreto la cubierta 3, no tiene que ser antropomórfica y, como alternativa, puede ser una simple caja u otro compartimento con otra forma.

La cubierta 3 se puede abrir preferiblemente para proporcionar acceso al compartimento 6. En los ejemplos de las figuras 3A y 3B la cubierta 3 es extraíble de la base 2. En ejemplos, la cubierta 3 puede fijarse a la base 2 mediante elementos de sujeción o mediante fijaciones, como tornillos. Como alternativa o de manera adicional, la cubierta 3 puede estar unida de forma articulada a la base 2.

La base 2 y la cubierta 3 están hechas preferiblemente de un material rígido, por ejemplo plástico. Es preferible el plástico, ya que se puede moldear o imprimir fácilmente con la forma requerida.

En la cirugía laparoscópica, el abdomen generalmente se infla usando un gas, generalmente dióxido de carbono, para crear espacios dentro del abdomen entre las partes del cuerpo. La cubierta 3 del modelo 1 de sujeto de las figuras 1A a 2B tiene preferiblemente una forma para simular este estado inflado. Es decir, la cubierta 3 está separada del contenido interno del compartimento, como se explica más adelante.

La figura 3A muestra la base 2 y el contenido del compartimento 6. Como se ilustra, en este ejemplo el modelo 1 de sujeto comprende características 7 anatómicas internas de modelo. En concreto, como se ilustra en la figura 3A, el modelo de sujeto comprende órganos 7a de modelo, características 7b esqueléticas de modelo (por ejemplo, pelvis), vasos 7c sanguíneos de modelo, características del sistema nervioso de modelo y modelos de otras características anatómicas. Las características 7 anatómicas internas de modelo están montadas en la base 2 de manera que queden dispuestas dentro del compartimento 6 cuando la cubierta 3 está en posición. Como se explicó anteriormente, la cubierta 3 tiene preferiblemente una forma para estar separada de las características 7 anatómicas internas de modelo para simular un abdomen inflado, como es habitual en cirugía laparoscópica. En el ejemplo de las figuras 2A y 2B, la cubierta 3 puede tener forma para simular un abdomen durante una cirugía abierta, en cuyo caso el abdomen normalmente no está inflado.

En algunos ejemplos, las características 7 anatómicas de modelo están configuradas para simular una variedad de dimensiones antropomórficas humanas y la gravedad de la enfermedad. Por ejemplo, la pelvis 7b anatómica de modelo puede ser especialmente grande y/o con aberturas especialmente pequeñas, en comparación con una pelvis humana promedio, de modo que el entorno quirúrgico simulado es más complejo. En otros ejemplos, un órgano 7a de modelo puede tener un tamaño aumentado o una posición alterada.

El modelo 1 de sujeto incluye preferiblemente las características 7 anatómicas internas de modelo de modo que el uso del modelo 1 de sujeto simule más fielmente la cirugía en la vida real. Sin embargo, se apreciará que las características 7 anatómicas internas de modelo son opcionales y el modelo 1 de sujeto funcionaría simulando una cirugía radioguiada sin las mismas. Además, el modelo 1 de sujeto puede comprender más o menos características 7 anatómicas internas de modelo. En algunos ejemplos, el modelo 1 de sujeto puede comprender algunas características 7 anatómicas internas de modelo detalladas, como se ilustra, y algunas características anatómicas internas de modelo menos detalladas (por ejemplo, una caja). Esto puede ser ventajoso si el modelo 1 de sujeto está destinado a usarse para simular un tipo concreto de cirugía; por ejemplo, simular una cirugía relacionada con la vejiga puede no requerir un modelo anatómico detallado del intestino.

En ejemplos, una o más de las características 7 anatómicas internas de modelo pueden tener la forma para simular una condición médica de esa característica 7 anatómica interna de modelo. Por ejemplo, una o más de las características 7 anatómicas internas de modelo pueden comprender una protuberancia que simule un tumor.

Como se ilustra en la figura 3B, el modelo 1 de sujeto comprende una o más fuentes 8 de luz dispuestas dentro del compartimento. En el ejemplo ilustrado, las fuentes 8a de luz están dispuestas en una o más de las características 7 anatómicas internas de modelo. Por ejemplo, en el ejemplo ilustrado, las fuentes 8a de luz están dispuestas en la vejiga 7d de modelo. Otras fuentes 8b de luz están montadas en la base 2, dentro del compartimento 6.

En ejemplos, se puede disponer una pluralidad de fuentes 8 de luz en un grupo en un área concreta del modelo 1 de sujeto. Por ejemplo, como se ilustra, se puede disponer una pluralidad de fuentes 8a de luz en un grupo en la vejiga de modelo. Se apreciará que las fuentes 8 de luz individuales o grupos de fuentes 8 de luz pueden disponerse en cualquier parte dentro del compartimento 6 del modelo 1 de sujeto, incluyendo cualquiera de las características 7 anatómicas de modelo.

Las figuras 4A y 4B muestran ejemplos de las fuentes 8 de luz. En la figura 4A, se proporciona una única fuente 8 de luz, por ejemplo un LED. En este ejemplo la fuente 8 de luz está integrada en un modelo 9. El modelo 9 puede ser una característica 7 anatómica interna de modelo, como un órgano o un ganglio linfático, como se describió anteriormente. Como alternativa, el modelo 9 puede estar destinado a simular un tumor u otra característica anatómica. El modelo 9 se puede colocar dentro del compartimento 6. El material del modelo 9 es transparente o translúcido a la longitud de onda de la luz emitida por la fuente 8 de luz de modo que la luz emitida por la fuente 8 de luz llegue al compartimento 6.

En ejemplos alternativos, la fuente 8 de luz no está integrada en un material, por ejemplo un modelo 9 según la figura 4A, sino que está expuesto directamente al compartimento 6.

En el ejemplo de la figura 4B, una pluralidad de fuentes 8 de luz están dispuestas en un grupo. El grupo de fuentes 8 de luz, por ejemplo LED, está integrado en un modelo 9. El modelo 9 puede ser una característica anatómica interna 7 de modelo, por ejemplo un ganglio linfático presacro de modelo. Como alternativa, el modelo 9 puede estar destinado a simular un tumor u otra característica anatómica. El material del modelo 9 es transparente o translúcido a la longitud de onda de la luz emitida por las fuentes 8 de luz de modo que la luz emitida por las fuentes 8 de luz llegue al compartimento 6.

En ejemplos donde la una o más fuentes 8 de luz están integradas en un material dentro del compartimento 6, es preferible que el material sea transparente o translúcido a la longitud de onda de la luz emitida por las fuentes 8 de luz para permitir que la luz alcance el compartimento 6. Además, es preferible que el material comprenda un agente dispersante, por ejemplo partículas reflectantes distribuidas a través del material, para dispersar la luz dentro del compartimento 6. Dicha dispersión simulará más fielmente la propagación de la radiación gamma en el compartimento 6, simulando una cirugía radioguiada.

La una o más fuentes 8 de luz proporcionadas en el compartimento, como se muestra en las figuras 3B, 4A y 4B, son preferiblemente LED. Sin embargo, se apreciará que como alternativa se pueden usar otras fuentes de luz, por ejemplo una bombilla de filamento o un diodo emisor de luz orgánico, un diodo emisor de luz de polímero, un AMOLED u otra fuente de luz eléctrica.

Como se ilustra en las figuras 4A y 4B, la una o más fuentes 8 de luz están provistas de un cable 10 para proporcionar entrada de energía. Como se explica más adelante, los cables 10 se extienden preferiblemente hasta una unidad de control de luz. Sin embargo, se apreciará que en ejemplos alternativos la una o más fuentes 8 de luz pueden estar provistas de su propia fuente de alimentación, por ejemplo una batería, y además pueden estar provistas de un receptor para el funcionamiento y control remotos.

La figura 5 muestra una parte inferior de la base 2 del modelo 1 de sujeto, opuesta al compartimento. Como se muestra, la parte inferior de la base 2 comprende un hueco 11 para recibir una unidad de control de luz. En los ejemplos ilustrados, la unidad de control de luz está conectada a la una o más fuentes 8 de luz dentro del compartimento 6 a través de cables 10 (véanse las figuras 4A y 4B). Los cables 10 se extienden a través de las rutas 12 de cables en la base 2 entre el hueco 11 y el compartimento 6. Las rutas 12 de cables están preferiblemente tapadas o selladas de otro modo para evitar la entrada de luz externa al compartimento 6 a través de las rutas 12 de cables, alrededor de los cables 10. De manera adicional o como alternativa, se puede proporcionar una cubierta sobre el hueco 11 y las rutas 12 de cables para bloquear la luz externa. La unidad de control de luz se puede conectar a una fuente de alimentación externa, por ejemplo a la red eléctrica, mediante un cable. Como alternativa, el hueco 11 puede dimensionarse para recibir también una batería para alimentar la unidad de control de luz y la una o más fuentes 8 de luz.

En varios ejemplos, una o más fuentes 8 de luz están dispuestas dentro del compartimento 6 del modelo 1 de sujeto. En los ejemplos en los que el compartimento 6 comprende una característica 7 anatómica interna de modelo, como se ilustra en las figuras 3A y 3B, la una o más fuentes 8 de luz pueden estar integradas en, o unidas a, una característica 7 anatómica interna de modelo. Como alternativa o de manera adicional, se pueden unir una o más fuentes 8 de luz a la cubierta 3 o base 2 del modelo 1 de sujeto. En ejemplos en los que no se proporcionan características 7 anatómicas internas de modelo en el compartimento 6, la una o más fuentes 8 de luz se pueden disponer en el compartimento 6, por ejemplo unidas a la cubierta 3 o la base 2, o suspendidas de otro modo en el compartimento 6, por ejemplo en un miembro de soporte.

En un ejemplo concreto, para simular una cirugía radioguiada en ganglios linfáticos, la una o más fuentes 8 de luz pueden disponerse en un ganglio linfático de modelo colocado en el espacio presacro para simular un tumor presacro.

Además de lo anterior, se pueden disponer una o más fuentes 8 de luz en otro lugar dentro del compartimento 6, por ejemplo las fuentes 8b de luz mostradas en la figura 3b, para simular la radiación de fondo y otra interferencia que es habitual en la cirugía radioguiada.

En un ejemplo preferido, el modelo de sujeto comprende una pluralidad de fuentes 8 de luz dispuestas en diferentes ubicaciones dentro del compartimento 6, incluyendo una pluralidad de ubicaciones donde se lleva a cabo cirugía radioguiada (por ejemplo, en los diversos ganglios linfáticos). Como se explica a continuación, la unidad de control de luz puede controlar la pluralidad de fuentes 8 de luz para que funcionen individualmente o en combinación para simular diferentes tipos de cirugía radioguiada.

En ejemplos, una o más fuentes 8 de luz pueden estar dispuestas en, integradas en, o en la posición de modelo de: el apéndice, la vesícula biliar, el hígado, el páncreas, el intestino delgado, el intestino grueso, el bazo, el estómago, el área pélvica, los órganos reproductivos y/u otras características anatómicas del abdomen. Además, como se explicó anteriormente, se pueden disponer una o más fuentes 8 de luz adicionales en otras áreas del compartimento para simular la radiación de fondo e interferencia.

La sonda 13 mostrada en la figura 6 es una sonda de correa y es similar a una sonda laparoscópica radioguiada, como se explica más adelante. La sonda 13 comprende un cabezal 14 de sonda y una correa 15, y durante el uso con el modelo 1 de sujeto descrito anteriormente, el cabezal 14 de sonda se inserta en el compartimento 6 a través de una abertura 4, 5 en la cubierta 3. Esto simula el uso de una sonda radioguiada en una cirugía en la vida real, donde el cabezal de sonda se coloca en la cavidad corporal a través de una incisión realizada en el abdomen del paciente, ya sea para cirugía laparoscópica (figuras 1A y 1B, o para cirugía abierta, figuras 2A y 2B).

La correa 15 proporciona conexión física y electrónica al cabezal 15 de sonda. Como se explica más adelante, la correa 15 se extiende hasta una unidad de control de sonda. En ejemplos, el cabezal 14 de sonda puede comprender un agarre o un casquillo que permite unir una herramienta adicional al cabezal 14 de sonda para mover el cabezal 14 de sonda dentro del compartimento 6. El agarre puede estar biselado. El agarre puede ser magnético.

Una sonda radioguiada para uso en cirugía en la vida real comprendería un detector de rayos gamma para detectar los rayos gamma emitidos por el radiofármaco de modo que pueda determinarse la ubicación del radiofármaco. Como se explica más adelante en el presente documento, la sonda 13 de la presente invención comprende un detector de luz para detectar la luz emitida por la una o más fuentes 8 de luz en el modelo 1 de sujeto. La sonda 13 con un detector de luz se puede usar para determinar la ubicación de la una o más fuentes 8 de luz dentro del compartimento 6, simulando de este modo una localización radioguiada usando una sonda.

Las figuras 7A y 7B ilustran la sonda 13 de la figura 6, con un detector 16 de luz. Como se muestra, el cabezal de sonda comprende una carcasa 17. En este ejemplo, como se muestra en la figura 6, la carcasa 17 es cilíndrica y tiene un primer extremo 18 y un segundo extremo 19. La correa 15 está unida al primer extremo 18 de la carcasa 17, que está cerrada con una cubierta 20 opaca. La carcasa 17 comprende una cámara 21 delimitada dentro de la carcasa 17 y entre el primer y segundo extremos 18, 19. El segundo extremo 19 de la carcasa 17 comprende una ventana 22. La ventana 22 es transparente o translúcida para permitir que la luz entre en la cámara 21 de la carcasa 17 a través de la ventana 22.

El detector 16 de luz está dispuesto dentro de la carcasa 17, en la cámara 21. La superficie 23 de detección del detector 16 de luz está dirigida hacia la ventana 22. De esta manera, la luz que entra en la cámara 21 a través de la ventana 22 es detectada por el detector 16 de luz.

Preferiblemente están previstos espaciadores 24 en el segundo extremo 19 de la carcasa 17. Los espaciadores 24 aseguran que se mantenga un espacio entre la ventana 22 y cualquier superficie con la que haga tope el cabezal 14 de sonda, permitiendo que la luz entre en la ventana 22.

Como se muestra en las figuras 7A y 7B, el detector 16 de luz se puede mover dentro de la carcasa 17 del cabezal 14 de sonda. En concreto, el detector 16 de luz se puede mover hacia y desde la ventana 22, en una dirección axial del cabezal 14 de sonda. Mover el detector 16 de luz hacia y desde la ventana 22 altera el campo de visión del detector 16 de luz, permitiendo al usuario obtener múltiples detecciones de luz con diferentes campos de visión para determinar mejor la ubicación de la fuente 8 de luz. El movimiento del detector 16 de luz hacia y desde la ventana 22 también permite la simulación de diferentes equipos quirúrgicos guiados por radio, o configuraciones del equipo, que tienen diferentes campos de visión. Por ejemplo, la posición del detector 16 de luz se puede establecer de manera que el campo de visión del detector 16 de luz coincida con el campo de visión de una sonda radioguiada real, para simular el uso de esa sonda radioguiada real.

El cabezal 14 de sonda puede comprender además un componente de apertura que se puede unir de forma extraíble al cabezal 14 de sonda para alterar el campo de visión. El componente de apertura puede unirse entre el detector 16 de luz y la ventana 22, dentro del cabezal 14 de sonda. O bien, el componente de apertura puede unirse al exterior del cabezal 14 de sonda, sobre la ventana 22 para alterar el tamaño efectivo de la ventana 22. El componente de apertura tiene una apertura que limita la incidencia de la luz en el detector 16 de luz. En estos ejemplos, el detector 16 de luz puede tener una posición fija dentro del cabezal 14 de sonda.

En algunos ejemplos, la superficie interna de la cámara 21 dentro de la carcasa 17 absorbe la luz, concretamente la luz infrarroja cercana. Por ejemplo, la superficie interna de la cámara 21 puede tener un revestimiento negro. De esta manera, dentro de la carcasa 17 se refleja menos luz infrarroja que entra en la cámara 21 a través de la ventana 22.

El movimiento del detector 16 de luz con respecto a la ventana 22 puede facilitarse mediante cualquier medio adecuado. Por ejemplo, se puede proporcionar un mecanismo para mover el detector 16 de luz dentro de la carcasa 17 del cabezal 14 de sonda. En un ejemplo, el mecanismo puede comprender un botón con bloqueo (como el que suele encontrarse en los bolígrafos). El detector 16 de luz puede estar cargado por resorte de manera que, por ejemplo, el detector 16 de luz esté dispuesto inicialmente en una primera posición (figura 7A) en la que el detector 16 de luz tiene un primer campo de visión (por ejemplo, un primer campo de visión amplio) y, al accionar el mecanismo cargado por resorte, el detector 16 de luz se mueve desde la primera posición (figura 7A) a una segunda posición (figura 7B) en la que el detector 16 de luz tiene un segundo campo de visión (por ejemplo, un primer campo de visión estrecho).

Como otro ejemplo, el mecanismo para mover el detector 16 de luz dentro de la carcasa 17 puede ser un tornillo roscado. Por ejemplo, la carcasa 17 puede estar formada por dos tramos concéntricos, uno interno y otro externo, de manera que puedan girar mecánicamente respecto del otro. Una rosca interna entre las partes interna y externa de la carcasa 17 trasladaría este giro en un movimiento hacia adelante o hacia atrás. Se puede prever que esto se pueda hacer con una herramienta quirúrgica y que se delimiten dos o más posiciones estables. Para facilitar el giro se pueden incluir elementos de agarre en la carcasa 17 (por ejemplo, dos partes planas texturizadas).

La figura 8 ilustra una vista en sección transversal de un ejemplo alternativo de la sonda 13 de la figura 6. De manera similar al ejemplo de las figuras 7A y 7B, el cabezal 14 de sonda comprende una carcasa 17. En este ejemplo, como se muestra en la figura 6, la carcasa 17 es cilíndrica y tiene un primer extremo 18 y un segundo extremo 19. La correa 15 está unida al primer extremo 18 de la carcasa 17, que está cerrada con una cubierta 20 opaca. La carcasa 17 comprende una cámara 21 delimitada dentro de la carcasa 17 y entre el primer y segundo extremos 18, 19. En este ejemplo, el segundo extremo 19 de la carcasa 17 está cerrado con una cubierta 25 opaca. En este ejemplo, una pared lateral de la carcasa 17 comprende una ventana 22. La ventana 22 se extiende circunferencialmente alrededor de la carcasa 17 cilíndrica. La ventana 22 es transparente o translúcida para permitir que la luz entre en la cámara 21 a través de la ventana 22.

En algunos ejemplos, la ventana 22 se extiende completamente alrededor de la circunferencia del cabezal 14 de sonda. En otros ejemplos, una pluralidad de ventanas 22 están dispuestas alrededor de la circunferencia del cabezal 14 de sonda.

Un detector 16 de luz está dispuesto dentro de la cámara 21. La superficie 23 de detección del detector 16 de luz está dirigida hacia la ventana 22. De esta manera, la luz que entra en la cámara 21 a través de la ventana 22 es detectada por el detector 16 de luz.

Preferiblemente, se proporcionan espaciadores 24 en la superficie circunferencial de la carcasa 17, adyacentes a la ventana 22. Los espaciadores 24 aseguran que se mantenga un espacio entre la ventana 22 y cualquier superficie con la que toque el cabezal 14 de sonda, permitiendo que la luz entre en la cámara 21.

En el ejemplo de la figura 8, el detector 16 de luz puede girar dentro de la carcasa 17 para cambiar el campo de visión del detector 16 de luz. Por ejemplo, el detector 16 de luz puede girarse mediante un eje 26 de cable (eje flexible) que se extiende a lo largo de la correa 15. Como alternativa, el detector 16 de luz se puede girar mediante un tornillo roscado u otro mecanismo de giro y, opcionalmente, este se puede accionar mediante una herramienta quirúrgica.

En algunos ejemplos, el giro del detector 16 de luz dentro de la carcasa 17 puede medirse mediante un sensor de posición giratorio. La posición de giro se puede utilizar para determinar el campo de visión del detector 16 de luz.

En ejemplos preferidos, la ventana 22 comprende un filtro. El filtro está preferiblemente configurado para filtrar la luz que no está dentro del rango de longitud de onda deseado, es decir, el rango de longitud de onda de la luz emitida por la una o más fuentes 8 de luz en el compartimento 6 del modelo 1 de sujeto. De esta manera se puede impedir que la luz de fondo llegue al detector 16 de luz.

En un modo de realización preferido, el detector 16 de luz es un fotodiodo de silicio. Sin embargo, se apreciará que se pueden utilizar otros tipos de detectores de luz, por ejemplo otros tipos de fotodiodos o fototransistores.

En ejemplos preferidos, la una o más fuentes 8 de luz en el compartimento están configuradas para emitir luz en el rango del infrarrojo cercano, por ejemplo, la luz emitida por la una o más fuentes 8 de luz está configurada preferiblemente para tener una longitud de onda de emisión de pico de 950nm. En este ejemplo, el detector 16 de luz está configurado preferiblemente para detectar luz infrarroja cercana. Por ejemplo, el detector 16 de luz está configurado preferiblemente para proporcionar una respuesta de pico a aproximadamente 950nm.

En este ejemplo, la ventana 22 del cabezal 14 de sonda comprende preferiblemente un filtro de luz visible que filtra la luz visible en longitudes de onda más bajas que el rango del infrarrojo cercano. Esto puede ayudar a excluir la luz de fondo de las lecturas.

Además, en la cirugía radioguiada, concretamente en la cirugía laparoscópica radioguiada, es común utilizar una sonda de cámara y una lámpara LED dentro de la cavidad corporal para proporcionar al cirujano una señal de vídeo mientras opera. Durante la simulación de una cirugía radioguiada es necesario excluir la luz de la lámpara LED de la radioguía simulada. Normalmente, las lámparas LED solo emitirán luz en el rango más frío de la luz visible (longitudes de onda más cortas) y no emiten luz en el rango del infrarrojo cercano. Por lo tanto, la luz de dicha lámpara LED puede filtrarse mediante el filtro de luz en la ventana 22, y la intensidad de la luz de la lámpara LED dentro del alcance del detector 16 de luz debería limitarse. De esta manera, la luz de la lámpara LED y otra luz visible de fondo en el compartimento 6 del modelo 1 de sujeto sólo serán detectadas por el detector 16 de luz como ruido de fondo o interferencia, que puede filtrarse o ignorarse, permitiendo la simulación de la cirugía radioguiada.

Los materiales utilizados para una sonda para uso en cirugía son materiales biocompatibles, por ejemplo tungsteno, acero inoxidable, tantalio o plástico. Sin embargo, se apreciará que no es necesario que la sonda 13 del aparato para simular cirugía radioguiada esté hecha de materiales biocompatibles ya que no se usa en cirugía real. Por tanto, la sonda 13 del aparato para simular cirugía radioguiada puede ser más barata que sus equivalentes reales.

Como se muestra en la figura 9, el aparato 27 para simular la cirugía radioguiada comprende el modelo 1 de sujeto descrito con referencia a las figuras 1A a 5. El modelo 1 de sujeto incluye al menos una fuente 8 de luz. El modelo de sujeto 8 también comprende una unidad 28 de control de luz. El aparato 27 para simular la cirugía radioguiada también comprende una sonda 13 que se puede insertar en el compartimento 6 del modelo 1 de sujeto a través de una abertura (4, 5, véanse las figuras 1A a 2B) en el modelo 1 de sujeto, en concreto en la cubierta (3, véanse las figuras 1A a 2B). La sonda 13 incluye un detector de luz (16, véanse las figuras 7A a 8) que detecta la luz de la una o más fuentes 8 de luz en el compartimento 6. A través de la correa 15, la sonda 13 envía una señal a la unidad 29 de control de sonda, que se describirá con mayor detalle más adelante.

Cuando la sonda 13 se inserta en el compartimento 6 del modelo 1 de sujeto, el detector de luz detecta 16 luz procedente de la una o más fuentes 8 de luz. El detector 16 de luz envía una señal a la unidad 29 de control de sonda. La señal puede tener una tensión proporcional a la intensidad de la luz detectada (dentro del rango de longitud de onda configurado).

La unidad 29 de control de sonda es un dispositivo informático configurado para recibir la señal del detector 16 de luz. La unidad 29 de control de sonda está configurada además para comunicar datos relacionados con la detección de luz a un usuario.

La unidad 29 de control de sonda comprende al menos un comunicador para comunicar la señal recibida desde el detector 16 de luz al usuario. En el ejemplo ilustrado, la unidad 29 de control de sonda comprende una pantalla 30 visual para mostrar una intensidad de la luz detectada por el detector 16 de luz. También ilustrado en este ejemplo, la unidad 29 de control de sonda comprende un altavoz 31 para generar un sonido indicativo de la intensidad de la luz detectada por el detector de luz. Preferiblemente, el comunicador simula los medios de comunicación proporcionados en una sonda radioguiada real, de modo que la simulación sea precisa.

En varios ejemplos, la pantalla 30 visual puede mostrar una medición de intensidad de luz actual, o puede formar una representación de la intensidad de luz en un campo de visión más amplio a medida que el detector 16 de luz se mueve dentro del cabezal 14 de sonda, como se describió anteriormente.

El comunicador comunica información al usuario permitiéndole determinar la ubicación de la fuente de luz dentro del compartimento.

La figura 10 muestra un diagrama del sistema para la unidad 29 de control de sonda. Como apreciará el experto se pueden utilizar otras arquitecturas distintas a la mostrada en la figura 10. En algunos modos de realización, la unidad 29 de control de sonda puede estar alejada de la sonda 13. En algunos modos de realización, la unidad 29 de control de sonda puede comprender un sistema informático, que puede ser un sistema informático distribuido.

Haciendo referencia a la figura 10, la unidad 29 de control de sonda puede incluir varias interfaces de usuario que incluyen un comunicador 32 y un dispositivo 33 de entrada de usuario virtual o dedicado. En ejemplos, el comunicador 32 puede comprender una pantalla 30 visual o un altavoz 31. La unidad 29 de control de sonda también puede incluir uno o más de un procesador 34, una memoria 35 y un sistema 36 de energía. La unidad 29 de control de sonda puede comprender de manera adicional un módulo 37 de comunicaciones para enviar y recibir comunicaciones entre el procesador 34 y un sistema remoto. Por ejemplo, el módulo 37 de comunicaciones puede utilizarse para enviar y recibir comunicaciones a través de una red como Internet. El módulo 37 de comunicaciones puede recibir comunicaciones desde una sonda.

La unidad 29 de control de sonda también puede comprender un puerto 38 para recibir, por ejemplo, un medio no transitorio legible por ordenador que contiene instrucciones para ser procesadas por el procesador 34.

La unidad 29 de control de sonda puede comprender de manera adicional un convertidor 39 analógico a digital (ADC) para convertir una señal analógica del detector de luz (16, véanse las figuras 7A a 8) en una señal digital para el procesador 34.

El procesador 34 puede configurarse para recibir datos, por ejemplo desde el puerto 38, el ADC 39 o el módulo 37 de comunicaciones, acceder a la memoria 35 y actuar según las instrucciones recibidas ya sea desde la memoria 35, desde el módulo 37 de comunicaciones, desde el puerto 38, o desde el dispositivo 33 de entrada de usuario. El procesador 34 puede configurarse para recibir una señal de detección desde el detector 16 de luz de la sonda 13.

El experto apreciará que uno o más de los componentes de la unidad 29 de control de sonda puedan estar integrados con la sonda 13. La unidad 29 de control de sonda puede estar completamente integrada con la sonda 13. La unidad 29 de control de sonda puede estar alejada de la sonda 13.

Durante el funcionamiento, la unidad 29 de control de sonda recibe una señal del detector 16 de luz en la sonda (a través de un cable en la correa 15). El detector 16 de luz puede generar una tensión de salida proporcional a la intensidad de la luz que incide sobre el detector 16 de luz. El convertidor 39 analógico a digital (ADC) convierte la señal analógica del detector 16 de luz en una señal digital, que se proporciona al procesador 34. El procesador 34 envía una señal al comunicador 32, que comunica la señal al usuario. El comunicador 32 puede ser, por ejemplo, una pantalla 30 visual o un altavoz 31, como se describe con referencia a la figura 9. Como alternativa, la señal digital del ADC 39 puede proporcionarse directamente al comunicador 32.

El procesador 34 puede configurarse para eliminar interferencias y/o ruido de fondo de la señal. El procesador 34 puede configurarse para aislar picos en la señal del detector 16 de luz y enviar una señal indicativa sólo de los picos al comunicador 32.

Las figuras 12A y 12B muestran diferentes pantallas de ejemplo de una pantalla 30 visual de la unidad 29 de control de sonda. Las unidades 30 de pantalla de ejemplo muestran un gráfico indicativo de la luz detectada por el detector 16 de luz. En concreto, el gráfico tiene un eje 40 vertical que indica la intensidad de la luz detectada (es decir, la magnitud de la señal) y un eje 41 horizontal que indica la posición del detector 16 de luz. De este modo, el gráfico muestra una representación espacial de la luz que incide sobre el detector 16 de luz.

En la figura 12A, el detector 16 de luz ha detectado dos fuentes 8a, 8b de luz, distintas como se muestra por los picos en la intensidad de la luz detectada. Una de las fuentes 8a de luz detectada tiene una intensidad mayor que la otra fuente 8b de luz detectada, lo que indica que está más cerca del detector 16 de luz o que tiene más potencia.

En el ejemplo de la figura 12B, el detector 16 de luz ha detectado dos fuentes 8a, 8b de luz ubicadas cerca una de otra, o casi alineadas entre sí, como lo indican los picos gemelos en la pantalla 30. Dicha lectura puede indicar un grupo de fuentes de luz.

La luz de fondo y otras interferencias se muestran en las pantallas 30 visuales de ejemplo en las figuras 12A y 12B, pero como se explicó anteriormente, en otros ejemplos el procesador 34, u otro componente de la unidad 29 de control de sonda, puede configurarse para eliminar esta parte de la señal.

La figura 11 muestra un diagrama de sistema para la unidad 28 de control de luz del modelo 1 de sujeto descrito con referencia a las figuras 1 a 5 y 9. La unidad 28 de control de luz está configurada para controlar la activación de la una o más fuentes 8 de luz en el modelo 1 de sujeto. La unidad 28 de control de luz controla la una o más fuentes 8 de luz, incluyendo si una fuente 8 de luz está activada (encendida) o no, y con qué potencia funciona, lo que determina la intensidad de la luz emitida. Como apreciará el experto se pueden utilizar otras arquitecturas distintas a la mostrada en la figura 11. En algunos modos de realización, la unidad 28 de control de luz puede estar alejada del modelo 1 de sujeto. En algunos modos de realización, la unidad 28 de control de luz puede comprender un sistema informático, que puede ser un sistema informático distribuido.

Haciendo referencia a la figura 11, la unidad 28 de control de luz puede incluir varias interfaces de usuario que incluyen un dispositivo 42 de entrada de usuario virtual o dedicado. La unidad 28 de control de luz también puede incluir uno o más de un procesador 43, una memoria 44 y un sistema 45 de energía. La unidad 28 de control de luz puede comprender un puerto 46 de salida, para enviar una señal a la una o más fuentes 8 de luz. La unidad 28 de control de luz puede comprender de manera adicional un módulo 47 de comunicaciones para enviar y recibir comunicaciones entre el procesador 43 y un sistema remoto. Por ejemplo, el módulo 47 de comunicaciones puede utilizarse para enviar y recibir comunicaciones a través de una red como Internet. El módulo 47 de comunicaciones puede recibir comunicaciones del modelo 1 de sujeto.

La unidad 28 de control de luz también puede comprender un puerto 48 para recibir, por ejemplo, un medio no transitorio legible por ordenador que contiene instrucciones para ser procesadas por el procesador 43.

La unidad 28 de control de luz puede comprender de manera adicional un convertidor 49 digital a analógico (DAC) para convertir la señal digital del procesador 43 en una señal analógica para la una o más fuentes 8 de luz.

El procesador 43 puede configurarse para recibir datos, acceder a la memoria 44 y actuar según las instrucciones recibidas desde la memoria 44, desde el módulo 47 de comunicaciones o desde el dispositivo 42 de entrada de usuario. El procesador 43 puede configurarse para generar una señal de activación para la una o más fuentes 8 de luz. De esta manera, el procesador 43 genera un perfil de activación para la una o más fuentes 8 de luz, y la una o más fuentes 8 de luz se hacen funcionar de acuerdo con el perfil de activación.

El experto apreciará que uno o más de los componentes de la unidad 28 de control de luz puedan estar integrados con el modelo 1 de sujeto. La unidad 28 de control de luz puede estar completamente integrada con el modelo 1 de sujeto. La unidad 28 de control de luz puede estar alejada del modelo 1 de sujeto. La unidad 28 de control de luz puede estar ubicada en el hueco 11 en el modelo 1 de sujeto (véase la figura 5).

Durante el funcionamiento, el procesador 43 genera una señal, y el convertidor 49 digital a analógico (DAC) convierte esta señal en una señal analógica para su salida a la una o más fuentes 8 de luz a través del puerto 46. El procesador 43 puede recuperar un perfil de activación de la memoria 44, o el procesador 43 puede recibir un perfil de activación desde el dispositivo 42 de entrada de usuario o desde el módulo 47 de comunicaciones, y el procesador 43 puede configurarse para enviar señales para ese perfil de activación al DAC 49 y una o más fuentes 8 de luz.

Las figuras 13A a 13D ilustran diferentes ejemplos de perfiles de activación para la una o más fuentes 8 de luz. En cada una de las figuras 13A a 13D el perfil de activación está representado por un gráfico. El eje 50 vertical del gráfico es indicativo de la potencia proporcionada a la una o más fuentes 8 de luz, lo que determina la intensidad. El eje 51 horizontal es indicativo del tiempo.

En ejemplos donde el modelo 1 de sujeto comprende una pluralidad de fuentes 8 de luz, el perfil de activación puede configurarse para proporcionar la misma señal a todas las fuentes 8 de luz, o diferentes señales a cada fuente 8 de luz o cada grupo de fuentes 8 de luz, como se explica más adelante.

En algunos perfiles de activación de ejemplo, la unidad 28 de control de luz activa la una o más fuentes 8 de luz a una intensidad constante. Por ejemplo, como se ilustra en la figura 13A, se puede proporcionar una única fuente 8 de luz con potencia constante para emitir luz a una intensidad constante. En perfiles de activación de ejemplo con una pluralidad de fuentes 8 de luz, todas las fuentes 8 de luz pueden recibir potencia constante para emitir luz a una intensidad constante, como se ilustra en la figura 13A.

En algunos perfiles de activación de ejemplo, se puede proporcionar una primera fuente 8a de luz con una potencia mayor que una segunda fuente 8b de luz, de modo que la primera fuente 8a de luz emita luz con una intensidad de luz mayor que la segunda fuente 8b de luz, como se ilustra en la figura 13B. En algunos perfiles de activación de ejemplo, un primer grupo de fuentes 8a de luz funcionan a una primera potencia y un segundo grupo de fuentes 8b de luz funcionan a una segunda potencia. El primer grupo de fuentes 8a de luz puede disponerse para simular una característica anatómica interna, como se ilustra en la figura 3B, y el segundo grupo de fuentes 8b de luz se puede distribuir alrededor del compartimento 6 para proporcionar ruido de fondo simulado.

En ejemplos adicionales, el perfil de activación de la una o más fuentes 8 de luz es dinámico. Es decir, la intensidad de al menos una de la una o más fuentes 8 de luz varía con el tiempo. Por ejemplo, la intensidad de al menos una de la una o más fuentes 8 de luz puede aumentarse o disminuirse, o una o más fuentes 8 de luz pueden cambiarse entre condiciones activadas y desactivadas.

En ejemplos donde el modelo 1 de sujeto comprende una fuente 8 de luz, el perfil de activación se puede configurar para proporcionar a la fuente 8 de luz una potencia variable de modo que la intensidad de la luz emitida varíe con el tiempo, como se ilustra en la figura 13C. El perfil de activación puede configurarse para proporcionar energía a la fuente 8 de luz como una serie de pulsos 52, cada pulso que tiene una duración 53 durante la cual se activa la fuente 8 de luz, y un intervalo 54 entre los pulsos 52.

Como se ilustra en la figura 13C, cada pulso puede tener la misma duración y los intervalos entre pulsos pueden ser regulares. Por ejemplo, cada pulso puede tener una duración de menos de 10 milisegundos y se puede proporcionar un intervalo de 10 milisegundos entre cada pulso. Preferiblemente, cada pulso puede tener una duración de aproximadamente 2 milisegundos y se puede proporcionar un intervalo de 2 milisegundos entre cada pulso.

En ejemplos donde el modelo 1 de sujeto comprende una pluralidad de fuentes 8 de luz, la unidad 28 de control de luz puede configurarse para proporcionar a cada una de las fuentes 8 de luz el mismo perfil de activación, por ejemplo el perfil de activación ilustrado en la figura 13C. Como alternativa, la unidad 28 de control de luz puede configurarse para proporcionar un perfil de activación diferente a al menos una de las fuentes 8 de luz. En algunos ejemplos, la unidad 28 de control de luz está configurada para proporcionar a cada una de las fuentes 8 de luz un perfil de activación diferente. En algunos ejemplos, la pluralidad de fuentes 8 de luz puede comprender un primer grupo de fuentes 8a de luz provistas de un primer perfil de activación, y un segundo grupo de fuentes 8b de luz provistas de un segundo perfil de activación. Como se ilustra en la figura 3B, el primer grupo de fuentes 8a de luz puede disponerse para simular una característica anatómica interna, y el segundo grupo de fuentes 8b de luz puede distribuirse alrededor del compartimento 6 para proporcionar un ruido de fondo simulado.

En el ejemplo de la figura 13C, la magnitud de cada pulso 52 es la misma para cada fuente 8 de luz. Como alternativa, la magnitud de cada pulso 52 puede ser diferente para al menos una de las fuentes 8 de luz. En un ejemplo, la magnitud del pulso 52 es diferente para cada fuente de luz, como se muestra en la figura 13D.

En el ejemplo de la figura 13D, la pluralidad de fuentes 8a, 8b...8n de luz son pulsadas secuencialmente durante una duración 53, a intervalos 54. En el caso ilustrado hay n fuentes 8a, 8b...8n de luz en el modelo 1 de sujeto, ilustradas como señales individuales a lo largo del aspecto temporal del perfil de activación ilustrado. Cada fuente 8a, 8b...8n de luz funciona a una intensidad diferente cuando se activa. En este ejemplo, el pulso 52 de cada fuente 8a, 8b...8n de luz tiene una magnitud mayor que el pulso 52 de la fuente 8n-1 de luz anterior. En un ejemplo, el período de tiempo de cada pulso es de 2 milisegundos y el intervalo entre pulsos es de 2 milisegundos. El perfil de activación podrá repetirse una vez finalizado. En un ejemplo con 10 fuentes de luz, como se ilustra, el perfil de activación se repetiría cada 40 milisegundos, lo que significa que cada fuente 8a, 8b...8j de luz es pulsada a intervalos de 40 milisegundos.

Se apreciará que el perfil de activación de la una o más fuentes 8 de luz puede variarse en formas no descritas en el presente documento, pero que el experto podría considerar al simular una cirugía radioguiada. También se apreciará que cada fuente 8 de luz puede funcionar de acuerdo con su propio perfil de activación, de modo que el perfil de activación general puede variar de muchas maneras. Preferiblemente, la unidad 28 de control de luz puede recuperar o recibir uno de varios perfiles de activación predeterminados desde una memoria de la unidad 28 de control de luz o desde una fuente externa. Por ejemplo, puede haber diferentes perfiles de activación predeterminados para diferentes tipos de cirugía radioguiada que se simula.

Como se describió anteriormente, preferiblemente la unidad 28 de control de luz comprende un convertidor 49 digital a analógico (DAC). El DAC 49 puede configurarse para convertir los pulsos del perfil de activación en formas de onda analógicas, en cuyo caso la duración de cada pulso y los intervalos entre pulsos serán aproximaciones analógicas de los pulsos digitales, y por lo tanto habrá alguna variación.

La unidad 28 de control de luz, en concreto el perfil de activación, está configurada preferiblemente para controlar la una o más fuentes 8 de luz para simular una cirugía radioguiada. En concreto, la unidad 28 de control de luz está configurada preferiblemente para controlar la una o más fuentes 8 de luz para proporcionar un área simulada de luz de mayor intensidad, para simular una concentración de radiofármaco en un área concreta del modelo 1 de sujeto. Opcionalmente, la unidad 28 de control de luz está configurada además para controlar la una o más fuentes 8 de luz adicionales para proporcionar luz de fondo dentro del compartimento 6, para simular la radiación de fondo que comúnmente detecta una sonda durante la cirugía radioguiada.

En un perfil de activación de ejemplo, la unidad 28 de control de luz está configurada para controlar una primera fuente 8a de luz para proporcionar una fuente de luz de mayor intensidad, y una segunda fuente 8b de luz para proporcionar luz de fondo. Dicha activación en este ejemplo, el perfil de activación de la primera fuente 8a de luz puede comprender una potencia variable a lo largo del tiempo, con pulsos 52 de luz como el ilustrado en la figura 13C, y la segunda fuente 8b de luz puede estar provista de un perfil de activación que tiene una potencia constante. En este ejemplo, es posible que la unidad 28 de control de sonda distinga entre la luz detectada desde la primera fuente 8a de luz y la luz detectada desde la segunda fuente 8b de luz debido a los diferentes perfiles de activación.

En ejemplos adicionales, el modelo 1 de sujeto está provisto de una pluralidad de primeras fuentes 8a de luz y una pluralidad de segundas fuentes 8b de luz, como se describió anteriormente. La pluralidad de primeras fuentes 8a de luz se pueden disponer en un grupo.

La unidad 29 de control de sonda puede configurarse para distinguir entre diferentes fuentes 8a, 8b...8n de luz de acuerdo con el perfil de activación de esa fuente de luz. Por ejemplo, pulsando cada fuente de luz a una frecuencia diferente, la unidad 29 de control de sonda puede separar la luz detectada de cada fuente 8a, 8b...8n de luz.

El aparato simula la cirugía radioguiada utilizando una o más fuentes 8 de luz en el modelo 1 de sujeto en lugar de un radiofármaco, y un detector 16 de luz en la sonda 13, en lugar de un detector de radiación. En ejemplos preferidos, la una o más fuentes 8 de luz están configuradas para emitir luz en un rango estrecho de longitud de onda, y el detector 16 de luz está configurado para detectar luz en el mismo rango estrecho de longitud de onda. De esta manera, se puede reducir el ruido de fondo y la unidad 29 de control de sonda puede detectar más fácilmente la luz emitida por la fuente 8 de luz.

En un ejemplo, el rango de longitud de onda emitida por la una o más fuentes 8 de luz y detectada por el detector 16 de luz no es visible. Preferiblemente, el rango de longitud de onda emitida por la una o más fuentes 8 de luz y detectada por el detector 16 de luz está en el rango de infrarrojos, más preferiblemente en el rango de infrarrojo cercano.

Específicamente, preferiblemente la luz emitida por la una o más fuentes 8 de luz tiene una longitud de onda que es mayor de 10nm, más preferiblemente mayor de 100nm, más preferiblemente mayor de 1 micrómetro. Preferiblemente, la luz tiene una longitud de onda menor a 100 micrómetros. En un ejemplo ventajoso, la luz se encuentra en el rango del infrarrojo cercano, que tiene una longitud de onda de entre 750nm y 1400nm, por ejemplo aproximadamente 950nm.

En la cirugía laparoscópica, y también en algunos tipos de cirugía abierta, el cirujano suele insertar una sonda con cámara en la cavidad del cuerpo para obtener información en vídeo. Estas sondas con cámara requieren luz, por lo que también se puede insertar una lámpara en la cavidad del cuerpo. Cuando se utiliza el aparato descrito en el presente documento para simular una cirugía radioguiada, puede incluir el uso de dicha cámara y lámpara. Es preferible que la una o más fuentes 8 de luz funcionen a una longitud de onda en el rango del infrarrojo cercano, como se describió anteriormente, de modo que la luz emitida por la una o más fuentes 8 de luz no interfiera con la sonda con cámara. Además, la lámpara normalmente emitirá luz a una longitud de onda diferente a la de la una o más fuentes 8 de luz, permitiendo que el detector 16 de luz se configure para detectar luz de la una o más fuentes 8 de luz, y no detectar luz de la lámpara.

El aparato para simular la cirugía radioguiada se puede utilizar para la formación en cirugía radioguiada. Específicamente, el aparato puede utilizarse para demostrar el funcionamiento de la sonda radioguiada y para permitir que los cirujanos y otras personas aprendan a manejar la sonda y/o mejoren su uso de la sonda.

Como alternativa, el aparato se puede utilizar para probar diferentes equipos radioguiados, tales como diferentes sondas o piezas asociadas, por ejemplo el sistema de control o la pantalla. Esto se puede utilizar al desarrollar nuevos productos, cambiar las interfaces de usuario o mejorar cualquier otro aspecto del equipo de cirugía radioguiada. El aparato también se puede utilizar para demostrar equipos de cirugía radioguiada.

En resumen, se proporciona un aparato para simular una cirugía radioguiada, utilizando un modelo 1 de sujeto que incluye una fuente 8 de luz y una sonda 13 que incluye un detector 16 de luz para detectar la luz procedente de la fuente de luz.

Se prevén variaciones de los modos de realización descritos, por ejemplo, las características de todos los modos de realización descritos se pueden combinar de cualquier manera.

Se prevé que el término "sujeto", como se utiliza en el presente documento, pueda ser cualquier sujeto adecuado. Por ejemplo, el sujeto puede ser un humano o puede ser un animal. Una cavidad del sujeto puede comprender, por ejemplo, una cavidad abdominal del sujeto.

A lo largo de la descripción y las reivindicaciones de esta memoria descriptiva, las palabras "comprende" y "contiene" y sus variaciones significan "incluido, pero no limitado a", y no pretenden excluir (ni excluyen) otros componentes, números enteros o etapas. A lo largo de la descripción y las reivindicaciones de esta memoria descriptiva, el singular abarca el plural a menos que el contexto requiera lo contrario. En concreto, cuando se utiliza el artículo indefinido, hay que señalar que la memoria descriptiva contempla tanto la pluralidad como la singularidad, a menos que el contexto requiera lo contrario.

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Aparato para simular cirugía radioguiada, el aparato que comprende:

un modelo (1) de sujeto que comprende un compartimento (6) que tiene una abertura (4) que se extiende desde el exterior del modelo de sujeto hacia el interior del compartimento, y una fuente (8) de luz dispuesta dentro del compartimento, y

una sonda (13) para ser implementada por un usuario a través de la abertura dentro del compartimento, la sonda que comprende un detector (16) de luz configurado para detectar la luz emitida por la fuente de luz para la localización de la fuente de luz dentro del compartimento,

caracterizado por que el modelo de sujeto comprende una unidad (28) de control de luz configurada para controlar la fuente de luz.

2. El aparato de la reivindicación 1, en donde la fuente (8) de luz comprende un diodo emisor de luz.

3. El aparato de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en donde la fuente (8) de luz está integrada en un material que es transparente o translúcido a la longitud de onda de la luz emitida por la fuente de luz.

4. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el modelo (1) de sujeto comprende una pluralidad de fuentes (8) de luz dispuestas dentro del compartimento (6).

5. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el modelo (1) de sujeto comprende una característica (7) anatómica de modelo dispuesta dentro del compartimento (6).

6. El aparato de la reivindicación 5, en donde la fuente (8) de luz está dispuesta en la característica (7) anatómica de modelo.

7. El aparato de cualquier reivindicación anterior, en donde la unidad (28) de control de luz está configurada para activar la fuente (8) de luz de modo que la fuente de luz emita una luz de intensidad constante.

8. El aparato de la reivindicación 7, en donde el modelo (1) de sujeto comprende una pluralidad de fuentes (8) de luz, y en donde la unidad (28) de control de luz está configurada de manera que una primera fuente de luz de la pluralidad de fuentes de luz se activa a una intensidad diferente a una segunda fuente de luz de la pluralidad de fuentes de luz.

9. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde la unidad (28) de control de luz está configurada para variar la intensidad de la luz emitida por la fuente (8) de luz.

10. El aparato de la reivindicación 9, el modelo (1) de sujeto comprende una pluralidad de fuentes (8) de luz, y en donde la unidad (28) de control de luz está configurada para activar cada una de la pluralidad de fuentes de luz secuencialmente.

11. El aparato de la reivindicación 10, en donde la unidad (28) de control de luz está configurada para proporcionar un intervalo entre la activación de fuentes (8) de luz sucesivas.

12. El aparato de la reivindicación 10 o la reivindicación 11, en donde la intensidad de pico de una primera fuente (8) de luz de la pluralidad de fuentes de luz es diferente de la intensidad de pico de una segunda fuente de luz de la pluralidad de fuentes de luz.

13. El aparato de cualquier reivindicación anterior, en donde la sonda (13) comprende además una unidad (29) de control de sonda configurada para recibir una señal indicativa de la intensidad de la luz detectada por el detector (16) de luz.

14. Un método para simular una cirugía radioguiada, el método que comprende:

proporcionar el aparato de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13,

activar la fuente (8) de luz dentro del modelo (1 ) de sujeto,

insertar la sonda (13) a través de la abertura (4) y dentro del compartimento (6) del modelo de sujeto, y

utilizar la sonda para determinar la ubicación de la fuente de luz dentro del compartimento.