GR1010153B - 3d compliant interoperative radiotherapy applicator - Google Patents
3d compliant interoperative radiotherapy applicator Download PDFInfo
- Publication number
- GR1010153B GR1010153B GR20200100569A GR20200100569A GR1010153B GR 1010153 B GR1010153 B GR 1010153B GR 20200100569 A GR20200100569 A GR 20200100569A GR 20200100569 A GR20200100569 A GR 20200100569A GR 1010153 B GR1010153 B GR 1010153B
- Authority
- GR
- Greece
- Prior art keywords
- bed
- applicator
- thermoplastic polymer
- tumor
- takes
- Prior art date
Links
- 238000001959 radiotherapy Methods 0.000 title description 10
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 claims abstract description 21
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 claims abstract description 8
- 238000002722 intraoperative radiotherapy Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims abstract 5
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 claims description 7
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 claims 1
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 4
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 3
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000000771 oncological effect Effects 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 241000282472 Canis lupus familiaris Species 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-OUBTZVSYSA-N Cobalt-60 Chemical group [60Co] GUTLYIVDDKVIGB-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 description 1
- 208000007660 Residual Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 229920004738 ULTEM® Polymers 0.000 description 1
- 239000000560 biocompatible material Substances 0.000 description 1
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 1
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-RNFDNDRNSA-N cesium-137 Chemical group [137Cs] TVFDJXOCXUVLDH-RNFDNDRNSA-N 0.000 description 1
- 238000002512 chemotherapy Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000002710 external beam radiation therapy Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003100 immobilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011221 initial treatment Methods 0.000 description 1
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000002638 palliative care Methods 0.000 description 1
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 description 1
- 239000004632 polycaprolactone Substances 0.000 description 1
- SCUZVMOVTVSBLE-UHFFFAOYSA-N prop-2-enenitrile;styrene Chemical compound C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 SCUZVMOVTVSBLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 229920000638 styrene acrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
- A61N5/1001—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy using radiation sources introduced into or applied onto the body; brachytherapy
- A61N5/1014—Intracavitary radiation therapy
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
Description
ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ DESCRIPTION
Τρισδιάστατος Σύμμορφος Εφαρμοστής για Διεγχειριτική Ακτινοθεραπεία 3D Conformal Applicator for Intraoperative Radiotherapy
Η παρούσα εφεύρεση αφορά σε ένα τρισδιάστατο σύμμορφο εφαρμοστή για εφαρμογές Διεγχειριτικής Ακτινοθεραπείας ζώων συντροφιάς που πάσχουν από καρκίνο. The present invention relates to a three-dimensional conformal applicator for Intraoperative Radiotherapy applications of companion animals suffering from cancer.
Διεθνείς μελέτες έχουν δείξει ότι το 30% των ζώων συντροφιάς πεθαίνει από καρκίνο. Η ογκολογική αντιμετώπιση των μικρών ζώων είναι ανάλογη με αυτή των ανθρώπων. Οι κύριοι άξονες είναι: η Χειρουργική, η Ακτινοθεραπεία και η χημειοθεραπεία. Η χειρουργική αποτελεί σήμερα την κύρια αντιμετώπιση των ογκολογικών περιπτώσεων σε μικρά ζώα. Οι περισσότερες των περιπτώσεων εντοπισμένων βλαβών χρήζουν ακτινοθεραπείας ως: (α) κύριας θεραπείας σε περίπτωση που δεν είναι δυνατή η χειρουργική εξαίρεση της βλάβης, είτε λόγω θέσης είτε λόγω μεγέθους, (β) επικουρικής θεραπείας, μετά την χειρουργική επέμβαση, είτε για την αποστείρωση του χειρουργικού πεδίου από καρκινικά κύτταρα είτε για την ακτινοβόληση εναπομείναντα όγκου που δεν ήταν δυνατόν να εξαιρεθεί και (γ) ανακουφιστικής θεραπείας σε μη-εγχειρήσιμους όγκους για την ανακούφιση πόνου και άλλων κλινικών συμπτωμάτων. Η Κτηνιατρική Ακτινοθεραπεία δεν είναι νέα ιδέα. Οι πρώτες εφαρμογές αναφέρονται από το 1972 όπου μονάδες Κοβαλτίου-60 και Καισίου-137 χρησιμοποιήθηκαν και την εξωτερική ακτινοβόληση καρκινικών όγκων σε μικρά ζώα. Σήμερα υπάρχουν πολλές κτηνιατρικές μονάδες, κυρίως στην Δυτική Ευρώπη και στην Βόρεια Αμερική, οι οποίες προσφέρουν υπηρεσίες ακτινοθεραπείας σε σκύλους και γάτες. Στις περισσότερες των περιπτώσεων, η τεχνική ακτινοβόλησης που χρησιμοποιείται είναι εξωτερική ακτινοθεραπεία με δέσμες φωτονίων ή ηλεκτρονίων υψηλής ενέργειας προερχόμενες από γραμμικό επιταχυντή. International studies have shown that 30% of companion animals die from cancer. The oncological management of small animals is similar to that of humans. The main axes are: Surgery, Radiotherapy and chemotherapy. Surgery is currently the main treatment for oncological cases in small animals. Most of the cases of localized lesions require radiation therapy as: (a) primary treatment in cases where surgical excision of the lesion is not possible, either due to location or size, (b) adjunctive treatment, after surgery, or to sterilize the surgical field from cancer cells either to irradiate residual tumor that could not be excised and (c) palliative treatment in inoperable tumors to relieve pain and other clinical symptoms. Veterinary Radiotherapy is not a new concept. The first applications are reported from 1972 where units of Cobalt-60 and Cesium-137 were used and the external irradiation of cancerous tumors in small animals. Today there are many veterinary facilities, mainly in Western Europe and North America, that offer radiation therapy services to dogs and cats. In most cases, the radiation technique used is external beam radiation therapy with high-energy beams of photons or electrons from a linear accelerator.
Μία καινοτόμος εφαρμογή ακτινοθεραπευτικής αντιμετώπισης, τόσο σε ανθρώπους όσο και σε ζώα είναι η Διεγχειρητική Ακτινοθεραπεία (ΔΑ). Διεγχειρητική Ακτινοθεραπεία (IntraOperative RadioTherapy - 10RT) είναι ένας τρόπος εφαρμογής θεραπείας ιοντιζουσών ακτινοβολιών απευθείας στη περιοχή του καρκίνου κατά τη διάρκεια της χειρουργικής επέμβασης. Η ΔΑ δίνει μία συγκεντρωμένη και εστιασμένη δόση ακτινοθεραπείας στην κοίτη του όγκου αμέσως μετά την αφαίρεση του βοηθώντας να καταστραφούν τα καρκινικά κύτταρα που δύναται να έχουν απομείνει. Η κοίτη του όγκου (tumor cavity) είναι κατεξοχήν στο υψηλότερο ποσοστό κινδύνου για τυχών υποτροπή. Γ ια την εφαρμογή της ΔΑ έχουν αναπτυχθεί διάφορα συστήματα ακτινοβόλησης που κάνουν χρήση είτε υψηλής ενέργειας δέσμες ηλεκτρονίων είτε χαμηλής ενέργειας δέσμες φωτονίων. Ειδικά για τα συστήματα με δέσμες φωτονίων, έχει αναπτυχθεί σύστημα ακτινοβόλησης ενέργειας έως 50kV το οποίο αποτελείται από μικρό γραμμικό επιταχυντή που επιταχύνει ηλεκτρόνια σε καθοδικό σωλήνα μήκους 10cm και η παραγωγή των φωτονίων επιτυγχάνεται με την παρεμβολή στόχου χρυσού στο τέλος της διαδρομής δημιουργώντας μία σημειακή πηγή φωτονίων φασματικής ενέργειας 0-50kV. Για την κλινική εφαρμογή γίνεται χρήση ειδικών σφαιρικών εφαρμοστών (spherical applicator) διαφόρων διαμέτρων (2.0 - 5.0cm σε 0.5cm διαβάθμιση) ανάλογα με την διάμετρο της κοίτης του όγκου που δημιουργείται κατά την αφαίρεση του. Η παρουσία των εφαρμοστών είναι απαραίτητη ώστε να δημιουργηθεί η δέουσα απόσταση μεταξύ της πηγής και του ιστού ώστε να επιτευχθεί η ομοιόμορφη ακτινοβόληση στο επιθυμητό βάθος. Οι σφαιρικοί εφαρμοστές που χρησιμοποιούνται σήμερα είναι κατασκευασμένοι από πολυμερές βιοσυμβατό υλικό ULTEM και έχουν 8 μεγέθη σταθερής διαμέτρου από 1.5cm έως 5.0cm με βήμα 0.5cm. Το μεγάλο μειονέκτημα αυτών των εφαρμοστών είναι ότι το σταθερό σφαιρικό τους σχήμα το οποίο αδυνατεί να προσαρμοστεί στην χειρουργική κοίτη του όγκου η οποία στην πλειοψηφία των περιπτώσεων έχει ακανόνιστο σχήμα. Η μησυμμόρφωση με το σχήμα της κοίτης δημιουργεί κενά τα οποία καταλήγουν σε μη ομοιόμορφη ακτινοβόληση του παρακείμενου ιστού που είναι απαίτηση για την πλήρη αποστείρωση από καρκινικά κύτταρα. An innovative application of radiotherapy treatment, both in humans and animals, is Intraoperative Radiotherapy (IA). IntraOperative RadioTherapy (10RT) is a way of applying ionizing radiation therapy directly to the cancer area during surgery. DA delivers a concentrated and focused dose of radiation therapy to the tumor bed immediately after it is removed, helping to destroy any remaining cancer cells. The tumor cavity is particularly at the highest risk of recurrence. For the application of DA, various irradiation systems have been developed that use either high-energy electron beams or low-energy photon beams. Especially for systems with photon beams, an energy irradiation system up to 50kV has been developed which consists of a small linear accelerator that accelerates electrons in a 10cm long cathode tube and the production of photons is achieved by interposing a gold target at the end of the path creating a point source of photons spectral energy 0-50kV. For clinical application, special spherical applicators of various diameters (2.0 - 5.0cm in 0.5cm increments) are used depending on the diameter of the tumor bed created during its removal. The presence of the applicators is necessary to create the proper distance between the source and the tissue to achieve uniform irradiation to the desired depth. The spherical applicators in use today are made of polymer biocompatible material ULTEM and have 8 sizes of constant diameter from 1.5cm to 5.0cm with a step of 0.5cm. The big disadvantage of these applicators is that their fixed spherical shape cannot be adapted to the surgical bed of the tumor, which in the majority of cases has an irregular shape. Non-conformity with the shape of the bed creates gaps which result in non-uniform irradiation of the adjacent tissue which is a requirement for complete sterilization from cancer cells.
Η παρούσα εφεύρεση προτείνει λύση στο ανωτέρω πρόβλημα. Ο τρισδιάστατος σύμμορφος εφαρμοστής κατασκευάζεται από θερμοπλαστικό υλικό το οποίο, με την κατάλληλη επεξεργασία, διαμορφώνεται στο ακριβές σχήμα της χειρουργικής κοίτης του καρκινικού όγκου δημιουργώντας εσωτερική κοίλη επιφάνεια στην οποία εισέρχεται η πηγή της ακτινοβολίας. Με αυτό τον τρόπο επιτυγχάνεται η απαραίτητη απόσταση μεταξύ πηγής και ιστού χωρίς κενά ώστε η ακτινοβόληση να είναι πραγματικά ομοιόμορφη στο επιθυμητό βάθος. The present invention proposes a solution to the above problem. The three-dimensional conformal applicator is made of thermoplastic material which, with appropriate processing, is molded to the precise shape of the surgical bed of the cancerous tumor creating an internal concave surface into which the radiation source enters. In this way, the necessary gap-free source-to-tissue distance is achieved so that the irradiation is truly uniform at the desired depth.
Το θερμοπλαστικό υλικό από το οποίο κατασκευάζεται ο τρισδιάστατος σύμμορφος εφαρμοστής είναι βιοσυμβατό σύμφωνα με το ISO 10993 ώστε να δύναται να έρθει σε άμεση επαφή με ιστούς και σωματικά υγρά χωρίς κίνδυνο επιμόλυνσης. Το θερμοπλαστικό υλικό αποτελείται από μίξη συμπολυμερές στυρολίου ακρυλονιτριλίου και πολυκαπρολακτόνης, ή άλλου αντίστοιχου πολυμερούς και το οποίο έχει τις εξής ιδιότητες: (α) ελαστικοποιείται στους 60°-70° C, παίρνει το επιθυμητό σχήμα και στην συνέχεια σταθεροποιείται σε 2-3 λεπτά σε θερμοκρασία περιβάλλοντος, (β) έχει πάχος 1.5-1.6 mm και (γ) έχει φυσική πυκνότητα 1.10-1.15 g/cm<3>. Υλικά με τις ανωτέρω ιδιότητες υπάρχουν διαθέσιμα και χρησιμοποιούνται για την κατασκευή ακινητοποιητικών μασκών στην ακτινοθεραπεία. The thermoplastic material from which the 3D conformal applicator is made is biocompatible according to ISO 10993 so that it can come into direct contact with tissues and body fluids without risk of contamination. The thermoplastic material consists of a mixture of copolymer of styrene acrylonitrile and polycaprolactone, or another corresponding polymer and which has the following properties: (a) it elasticizes at 60°-70° C, takes the desired shape and then stabilizes in 2-3 minutes in ambient temperature, (b) has a thickness of 1.5-1.6 mm and (c) has a physical density of 1.10-1.15 g/cm<3>. Materials with the above properties are available and are used for the manufacture of immobilizing masks in radiotherapy.
Ο τρισδιάστατος σύμμορφος εφαρμοστής κατασκευάζεται προσωποποιημένα μέσα στην χειρουργική αίθουσα. Μετά την χειρουργική αφαίρεση του όγκου, γίνεται οπτική επισκόπηση της κοίτης. Φύλλο θερμοπλαστικού υλικού θερμαίνεται σε μπάνιο νερού σε θερμοκρασία 60°-70° C για 3-5 λεπτά μέχρις ότου να γίνει ελαστικό. Το ελαστικό φύλλο τοποθετείται στην κοίτη του όγκου και χειροκίνητα προσαρμόζεται προσεκτικά σε όλες τις πτυχές αφήνοντας κοίλη περιοχή στο κέντρο διαμέτρου 2cm-5cm ανάλογα με το μέγεθος της κοίτης. Στο εξωτερικό μέρος διατηρείται κατάλληλη οπή ώστε να εισέλθει η πηγή ακτινοβολίας. Μετά την πάροδο 2-3 λεπτών, ο τρισδιάστατος σύμμορφος εφαρμοστής έχει σταθεροποιηθεί σε σχήμα και δύναται να γίνει η ακτινοβόληση. Ο εν λόγω εφαρμοστής είναι αναλώσιμος και δύναται να χρησιμοποιηθεί μόνο μία φορά. The 3D conformal applicator is custom made in the operating room. After surgical removal of the tumor, a visual inspection of the bed is performed. A sheet of thermoplastic material is heated in a water bath at a temperature of 60°-70° C for 3-5 minutes until it becomes elastic. The elastic sheet is placed in the tumor bed and manually adjusted carefully in all folds leaving a hollow area in the center of 2cm-5cm diameter depending on the size of the bed. A suitable hole is maintained in the outer part to allow the radiation source to enter. After 2-3 minutes, the 3D conformal applicator has stabilized in shape and irradiation can be performed. This applicator is disposable and can only be used once.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GR20200100569A GR1010153B (en) | 2020-09-21 | 2020-09-21 | 3d compliant interoperative radiotherapy applicator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GR20200100569A GR1010153B (en) | 2020-09-21 | 2020-09-21 | 3d compliant interoperative radiotherapy applicator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| GR1010153B true GR1010153B (en) | 2022-01-19 |
Family
ID=80815946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| GR20200100569A GR1010153B (en) | 2020-09-21 | 2020-09-21 | 3d compliant interoperative radiotherapy applicator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| GR (1) | GR1010153B (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007035875A2 (en) * | 2005-09-21 | 2007-03-29 | Qfix Systems, Llc | Reinforced low temperature thermoplastic material |
| WO2009145912A1 (en) * | 2008-05-30 | 2009-12-03 | Xoft, Inc. | Applicators and methods for intraoperative treatment of proliferative diseases of the breast |
| EP2492316A1 (en) * | 2010-01-09 | 2012-08-29 | Klarity Medical & Equipment (GZ) Co., Ltd | Low temperature thermoplastic material and preparing method thereof |
| WO2015013716A1 (en) * | 2013-07-26 | 2015-01-29 | The Regents Of The University Of California | Patient-specific temporary implants for accurately guiding local means of tumor control along patient-specific internal channels to treat cancers |
| WO2017173352A1 (en) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | Thomas Jefferson University | Tumor bed implant for multimodality treatment of at risk tissue surrounding a resection cavity |
-
2020
- 2020-09-21 GR GR20200100569A patent/GR1010153B/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007035875A2 (en) * | 2005-09-21 | 2007-03-29 | Qfix Systems, Llc | Reinforced low temperature thermoplastic material |
| WO2009145912A1 (en) * | 2008-05-30 | 2009-12-03 | Xoft, Inc. | Applicators and methods for intraoperative treatment of proliferative diseases of the breast |
| EP2492316A1 (en) * | 2010-01-09 | 2012-08-29 | Klarity Medical & Equipment (GZ) Co., Ltd | Low temperature thermoplastic material and preparing method thereof |
| WO2015013716A1 (en) * | 2013-07-26 | 2015-01-29 | The Regents Of The University Of California | Patient-specific temporary implants for accurately guiding local means of tumor control along patient-specific internal channels to treat cancers |
| WO2017173352A1 (en) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | Thomas Jefferson University | Tumor bed implant for multimodality treatment of at risk tissue surrounding a resection cavity |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Andreo | On the clinical spatial resolution achievable with protons and heavier charged particle radiotherapy beams | |
| US6464625B2 (en) | Therapeutic method and apparatus for debilitating or killing microorganisms within the body | |
| CA2404403C (en) | Multicomponent vaginal cylinder system for low dose rate brachytherapy of gynecological cancers | |
| US6413204B1 (en) | Interstitial brachytherapy apparatus and method for treatment of proliferative tissue diseases | |
| US7407476B2 (en) | Tissue irradiation with shielding | |
| US7517310B2 (en) | Methods for tissue irradiation with shielding | |
| US9186524B2 (en) | Method and apparatus for localized X-ray radiation treatment | |
| BRPI0911904B1 (en) | partial breast radiation system and biocompatible and biodegradable material for use in partial breast radiation method | |
| US5547454A (en) | Ion-induced nuclear radiotherapy | |
| US20090209805A1 (en) | Tissue irradiation | |
| Hoskin et al. | Changes in applicator position with fractionated high dose rate gynaecological brachytherapy | |
| Kraus-Tiefenbacher et al. | A novel mobile device for intraoperative radiotherapy (IORT) | |
| JP2004522558A (en) | Device for X-ray therapy | |
| GR1010153B (en) | 3d compliant interoperative radiotherapy applicator | |
| JP6651122B2 (en) | Radiotherapy intraluminal spacer | |
| CN107432992B (en) | Proximal treatment apparatus and its radioactive source | |
| US9555264B1 (en) | MEMS based parallel microbeam radiosurgery without adaptive resistance to radiation | |
| WO2020091714A1 (en) | Vaginal intensity modulated brachytherapy (imbt) applicator | |
| Yoshida et al. | Edema worsens target coverage in high-dose-rate interstitial brachytherapy of mobile tongue cancer: a report of two cases | |
| RU2527363C1 (en) | Method for thermal ablation of bone tumour | |
| TWI577413B (en) | Brachytherapy apparatus and radiation source thereof | |
| CN208905911U (en) | Accurate goal-oriented ear canal cancer radiotherapy applicating device for curing | |
| US20180085164A1 (en) | Devices And Methods To Maintain Personal Hygiene While Using The Toilet | |
| RU2021793C1 (en) | Method of ray therapy of eye tumor | |
| KR20230064842A (en) | Apparatus for generating magnetic field and radiation therapy equipment with dose control |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PG | Patent granted |
Effective date: 20220211 |