ITMI962531A1 - MULTIPLE GUIDE FOR LASER FIBERS IN THE TREATMENT OF CANCERS IN PARENCHIMATOUS ORGANS - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "GUIDA MULTIPLA PER FIBRE LASER NEL TRATTAMENTO DI TUMORI IN ORGANI PARENCHIMATOSI " DESCRIPTION of the industrial invention entitled: "MULTIPLE GUIDE FOR LASER FIBERS IN THE TREATMENT OF TUMORS IN PARENCHIMATOSIS ORGANS"
La presente invenzione riguarda un dispositivo per il trattamento termico di tumori situati in organi parenchimatosi ed in particolare una guida multipla per le fibre laser usate in tale trattamento . The present invention relates to a device for the heat treatment of tumors located in parenchymatous organs and in particular to a multiple guide for the laser fibers used in such treatment.
? noto che il calore indotto da fibre laser ? stato recentemente utilizzato per ottenere la distruzione di tumori localizzati in organi parenchimatosi quali fegato, pancreas ed altri. Ci? viene ottenuto usando una sottile fibra laser che, inserita in un ago cavo, viene fatta passare attraverso la cute e portata fino all'interno del tumore con l'ausilio dei mezzi di guida attualmente noti quali la tomografia assiale computerizzata, 1'ultrasonografia e la risonanza magnetica. Una volta posizionata la fibra laser all'interno del tumore, si attiva l'apparecchio laser che emette un fascio di luce che viene convogliata tramite la fibra laser all'interno del tumore dove provoca un aumento localizzato della temperatura con conseguente distruzione termica del tessuto tumorale . ? known that the heat induced by laser fibers? It has recently been used to destroy tumors located in parenchymatous organs such as the liver, pancreas and others. There? is obtained using a thin laser fiber which, inserted in a hollow needle, is passed through the skin and brought into the tumor with the aid of currently known guide means such as computerized axial tomography, ultrasonography and magnetic resonance. Once the laser fiber is positioned inside the tumor, the laser device is activated which emits a beam of light that is conveyed through the laser fiber inside the tumor where it causes a localized increase in temperature with consequent thermal destruction of the tumor tissue .
Il maggior limite di questa tecnica ? determinato dal fatto che con l'attivazione della fibrolaser all'interno di un singolo ago la lesione termica che si ottiene ? rappresentata da un ellissoide con diametri massimi di circa 2 cm. Poich? la maggior parte dei tumori degli organi parenchimatosi, quando vengono rilevati clinicamente, hanno ormai diametri uguali e superiori ai 2 cm, il loro trattamento con la lasertermia richiede l'inserzione ripetuta dell'ago che porta la fibra laser nel tumore. Tale inserzione ripetuta determina un ellissoide di necrosi finale la cui superficie ? alla fine l'inviluppo di tanti ellissoidi di necrosi, in parte sovrapposti tra loro, quanti sono stati i riposizionamenti e le attivazioni della fibra laser all'interno del tumore. The major limitation of this technique? determined by the fact that with the activation of the fibrolaser inside a single needle, the thermal lesion that is obtained? represented by an ellipsoid with maximum diameters of about 2 cm. Since? most of the tumors of the parenchymatous organs, when clinically detected, have by now diameters equal to and greater than 2 cm, their treatment with laserthermia requires repeated insertion of the needle that carries the laser fiber into the tumor. Such repeated insertion determines a final necrosis ellipsoid whose surface? in the end, the envelope of as many necrosis ellipsoids, partly overlapping each other, as there were repositioning and activations of the laser fiber inside the tumor.
? quindi estremamente importante che l'ago che porta la fibra laser venga posizionato con precisione millimetrica all'interno del tessuto neoplastico, ma ci? ? per? attualmente reso difficile da varie difficolt? tecniche. Una notevole difficolt? ? rappresentata dal respiro del paziente che rende mobili i suoi organi interni ed ? facilmente intuibile come sia complicato centrare un bersaglio mobile. Un'altra difficolt? ? rappresentata dalle deviazioni che l'ago guida della fibra laser subisce attraversando tessuti aventi diversa densit?. Da notare infine che, con i mezzi tecnici di guida attualmente disponibili, il posizionamento e l'attivazione di una fibra laser richiede lunghi tempi di esecuzione, circa 10 minuti per ogni perforazione, per cui ripetute perforazioni sono mal tollerate dal paziente. ? therefore it is extremely important that the needle that carries the laser fiber is positioned with millimeter precision inside the neoplastic tissue, but what? ? for? currently made difficult by various difficulties? techniques. A considerable difficulty? ? represented by the patient's breath that makes his internal organs mobile and? easy to understand how complicated it is to hit a moving target. Another difficulty? ? represented by the deviations that the guide needle of the laser fiber undergoes when crossing fabrics with different densities. Finally, it should be noted that, with the currently available technical guiding means, the positioning and activation of a laser fiber requires long execution times, about 10 minutes for each perforation, so that repeated perforations are poorly tolerated by the patient.
Per evitare tali inconvenienti ? stata gi? proposta l'inserzione simultanea di pi? fibre laser all'interno del tessuto neoplastico mediante una guida costituita da un blocchetto solido provvisto di una molteplicit? di fori paralleli atti ad essere attraversati ciascuno da un ago recante una fibra laser. Tale tecnica presenta per? l'inconveniente che, qualunque sia il mezzo di guida percutanea utilizzata, ? praticamente impossibile far pervenire le fibre laser in una posizione ottimale tale da ottenere una necrosi di volume e forma predeterminati e quindi standardizzabile in qualsiasi centro terapeutico. Scopo della presente invenzione ? quello di fornire un dispositivo che consenta di posizionare simultaneamente pi? fibre laser all'interno di un tessuto parenchimatoso con una disposizione spaziale predeterminata in modo ripetibile e standardizzabile qualunque sia il sistema di guida utilizzato. Tale scopo viene conseguito con un dispositivo avente le caratteristiche specificate nella rivendicazione 1. To avoid such inconveniences? been already? proposed the simultaneous insertion of pi? laser fibers inside the neoplastic tissue by means of a guide consisting of a solid block provided with a multiplicity? of parallel holes able to be crossed each by a needle carrying a laser fiber. Such a technique presents for? the drawback that, whatever the percutaneous guide means used,? it is practically impossible to make the laser fibers reach an optimal position such as to obtain a necrosis of predetermined volume and shape and therefore standardizable in any therapeutic center. Purpose of the present invention? to provide a device that allows you to simultaneously position more? laser fibers inside a parenchymatous tissue with a predetermined spatial arrangement in a repeatable and standardizable way whatever the guiding system used. This object is achieved with a device having the characteristics specified in claim 1.
Il dispositivo secondo la presente invenzione offre il vantaggio di consentire il posizionamento simultaneo nel tessuto parenchimatoso di due o pi? fibre laser in modo tale che le punte delle fibre stesse si vengano a trovare in una posizione predeterminata all'interno del tessuto e con una predeterminata disposizione spaziale reciproca. La disposizione spaziale predeterminata ? quella considerata ottimale per le fibre laser all'interno del tumore da trattare per cui, dopo la loro attivazione, si ottiene rapidamente una simultaneamente lesione termica con diametro uguale o maggiore ai 4 cm, con una forma predeterminata e ripetibile in qualsiasi organo parenchimatoso, dovuta al perfetto inviluppo degli ellissoidi di necrosi provocata da ciascuna fibra laser. The device according to the present invention offers the advantage of allowing the simultaneous positioning in the parenchymatous tissue of two or more? laser fibers in such a way that the tips of the fibers themselves are in a predetermined position within the fabric and with a predetermined mutual spatial arrangement. The predetermined spatial arrangement? the one considered optimal for the laser fibers inside the tumor to be treated so that, after their activation, a simultaneous thermal lesion with a diameter equal to or greater than 4 cm is rapidly obtained, with a predetermined and repeatable shape in any parenchymatous organ, due to to the perfect envelope of the necrosis ellipsoids caused by each laser fiber.
Ulteriori vantaggi e caratteristiche del dispositivo secondo la presente invenzione risulteranno evidenti dalla seguente dettagliata descrizione di una sua forma realizzativa con riferimento agli annessi disegni in cui: Further advantages and characteristics of the device according to the present invention will become evident from the following detailed description of an embodiment thereof with reference to the attached drawings in which:
la FIGURA 1 mostra una vista in elevazione laterale e sezionata del dispositivo secondo la presente invenzione; FIGURE 1 shows a sectional side elevation view of the device according to the present invention;
la FIGURA 2 mostra una vista in pianta dall'alto dello stesso dispositivo; e Figure 2 shows a top plan view of the same device; And
la FIGURA 3 mostra lo stesso dispositivo della Figura 1 nella sua posizione finale all'atto dell 'impiego. Figure 3 shows the same device of Figure 1 in its final position upon use.
Facendo riferimento alla Fig. 1 si vede che il dispositivo secondo la presente invenzione ? costituito essenzialmente da una guida esterna 1 a forma di ago all'interno della quale possono scorrere fino a quattro aghi 2 di guida delle fibre laser (non mostrate) aventi l'estremit? superiore fissata all'interno di una testa scorrevole 3 che rende solidale tra loro le estremit? superiori degli aghi e pu? scorrere all'interno di un'apposita cavit? 4 ricavata nella parte superiore della guida 1. Referring to Fig. 1 it can be seen that the device according to the present invention? essentially consisting of an external guide 1 in the shape of a needle inside which up to four guide needles 2 for the laser fibers (not shown) can slide upper fixed inside a sliding head 3 which makes the ends integral with each other? upper of the needles and pu? slide inside a special cavity? 4 obtained in the upper part of guide 1.
La guida 1 ? realizzata in materiale duro e poco flessibile, per esempio acciaio o sue leghe. Pu? avere una lunghezza variabile dai 10 ai 45 cm e un diametro che pu? variare da 1 a 2 mm. La guida 1 ha sostanzialmente la forma di un ago cavo e presenta inferiormente una punta 5 affilata e tagliente che consente una sua facile penetrazione nei tessuti corporei . Guide 1? made of hard and not very flexible material, for example steel or its alloys. Pu? have a variable length from 10 to 45 cm and a diameter that can? vary from 1 to 2 mm. The guide 1 substantially has the shape of a hollow needle and has a sharp and cutting tip 5 below which allows its easy penetration into the body tissues.
In continuazione dell'estremit? opposta alla punta 5 la guida 1 presenta una cavit? 4, preferibilmente cilindrica, all'interno della quale pu? scorrere assialmente la testina portaaghi 3. In continuation of the extremity? opposite to the tip 5, the guide 1 has a cavity? 4, preferably cylindrical, inside which can? axially slide the needle holder 3.
La testina portaaghi 3 ? realizzata preferibilmente in materiale termoplastico che, oltre ad assicurare leggerezza e resistenza al pezzo, ne consente un facile stampaggio con l'estremit? superiore degli aghi 2 gi? annegati in esso . The needle holder 3? preferably made of thermoplastic material which, in addition to ensuring lightness and resistance to the piece, allows easy molding with the extremity. top of the needles 2 already? drowned in it.
Gli aghi 2 hanno una lunghezza di poco inferiore a quella della guida aghiforme 1 e sono anch'essi realizzati in materiale duro, per esempio acciaio o leghe, per? dotato di una certa flessibilit? ed elasticit?. Essi presentano un diametro di 0,8 ?? 0,9 mm e sono reperibili sul mercato come "aghi di Chiba". The needles 2 have a length slightly less than that of the needle-like guide 1 and are also made of hard material, for example steel or alloys, for? with a certain flexibility? and elasticity. They have a diameter of 0.8 ?? 0.9 mm and are available on the market as "Chiba needles".
Facendo riferimento alla Fig. 2, si vede che nella forma realizzativa illustrata gli aghi 2 sono in numero di quattro. Tale numero ? il massimo consentito dalla sottigliezza della luce interna della guida 1 entro la quale gli aghi 2 devono poter liberamente correre. Un numero maggiore di aghi ? possibile se si aumenta il diametro della guida aghiforme 1. With reference to Fig. 2, it can be seen that in the illustrated embodiment the needles 2 are four in number. Such a number? the maximum allowed by the thinness of the internal light of the guide 1 within which the needles 2 must be able to run freely. More needles? possible if the diameter of the needle guide 1 is increased.
Dalla Fig. 2 risulta che la parte superiore della testina 3 ? di forma quadrata, ma ? ovvio che essa pu? essere di forma rotonda come quella del corpo della testina 3, la forma rotonda essendo la pi? vantaggiosa per assicurare un facile scorrimento all'interno della cavit? 4 della guida aghiforme 1. Il corpo cilindrico della testina 3 presenta vantaggiosamente sul fianco esterno una scala millimetrata (non mostrata) che consente di monitorare l'avanzamento degli aghi 2 lungo la guida 1 e la loro penetrazione all'interno del tessuto neoplastico da trattare. From Fig. 2 it appears that the upper part of the head 3? square in shape, but? obvious that it can? be round in shape like that of the body of the head 3, the round shape being the pi? advantageous to ensure easy sliding inside the cavity? 4 of the needle-like guide 1. The cylindrical body of the head 3 advantageously has a millimeter scale (not shown) on the external side which allows to monitor the advancement of the needles 2 along the guide 1 and their penetration into the neoplastic tissue to be treated. .
Dalla Fig. 2 risulta infine che l'estremit? superiore di ciascun ago 2 ? aperta per il passaggio della fibra laser che verr? accolta all'interno di esso e guidata dentro il tumore da distruggere . Finally, from Fig. 2 it appears that the extremity? top of each needle 2? open for the passage of the laser fiber that will come? welcomed within it and guided into the tumor to be destroyed.
Facendo riferimento alla Fig. 3 si vede che, spingendo la testina 3 all'interno della cavit? 4, si provoca lo scorrimento assiale degli aghi 2, e delle fibre in essi contenute, all'interno della guida 1 e la loro fuoriuscita dalla punta 5. Come risulta dalla figura, gli aghi 2 presentano in prossimit? dell'estremit? inferiore una parte flessa con un angolo variabile dai 30 agli 80? rispetto al suo asse maggiore. Il punto di flessione pu? trovarsi a distanze variabili tra 1 e 4 cm dall'estremit? per cui la maggiore o minore lunghezza della parte flessa provocher? ellissoidi di necrosi pi? o meno vicini tra loro. Referring to Fig. 3 it can be seen that, by pushing the head 3 inside the cavity? 4, causes the axial sliding of the needles 2, and of the fibers contained therein, inside the guide 1 and their exit from the tip 5. As can be seen from the figure, the needles 2 present in proximity? of the extremity? lower a part bent with an angle varying from 30 to 80? with respect to its major axis. The point of flexion can? be at variable distances between 1 and 4 cm from the extremity? so the greater or lesser length of the flexed part will provoke? ellipsoids of necrosis pi? or less close together.
Grazie a tale accorgimento gli aghi 2, quando nel loro scorrimento assiale il punto di flessione fuoriesce dalla punta 5 della guida 1, si divaricano per elasticit? verso l'esterno assumendo una posizione spaziale reciproca predeterminata. Infatti tale posizione pu? essere predeterminata con la massima esattezza scegliendo opportunamente il valore angolare della flessione e la posizione del punto flesso lungo ciascun ago 2. Tale posizione ? appunto quella ottimale predeterminata per raggiungere il tessuto neoplastico e distruggerlo nella sua interezza. Thanks to this expedient, the needles 2, when in their axial sliding the bending point protrudes from the tip 5 of the guide 1, they spread apart for elasticity. outwards assuming a predetermined mutual spatial position. In fact, this position can? be predetermined with the utmost accuracy by appropriately choosing the angular value of the bending and the position of the bent point along each needle 2. This position? precisely the optimal predetermined one to reach the neoplastic tissue and destroy it in its entirety.
Gli aghi 2 presentano anch'essi una punta molto affilata in modo da poter penetrare facilmente nei tessuti corporei. Gli aghi 2 sono di tipo noto e quindi non necessitano di una descrizione pi? dettagliata. Essi presentano in modo noto un mandrino estraibile applicato sulla loro punta. Tale mandrino serve ad evitare che gli aghi 2 si otturino durante l'attraversamento dei tessuti corporei . The needles 2 also have a very sharp point so that they can easily penetrate body tissues. The needles 2 are of a known type and therefore need no further description. detailed. In a known way, they have an extractable mandrel applied to their tip. This mandrel serves to prevent the needles 2 from becoming blocked during the crossing of the body tissues.
Al momento dell'uso la guida aghiforme 1, una volta inserita nel corpo del paziente, viene guidata verso il tumore mediante qualsiasi sistema di guida percutanea noto. Dopo che la punta 5 della guida 1 ha raggiunto la posizione desiderata all'interno della neoplasia si spinge la testina 3 all'interno della cavit? 4 fino a portare gli aghi 2 nella posizione illustrata in Fig. 3. In tale posizione le punte degli aghi si verranno a trovare nel tessuto neoplastico alla distanza prefissata che ? controllabile sia visivamente per mezzo della scala millimetrata riportata sul fianco del corpo della testina 3, sia con i noti sistemi di guida. At the moment of use, the needle-like guide 1, once inserted into the patient's body, is guided towards the tumor by means of any known percutaneous guide system. After the tip 5 of the guide 1 has reached the desired position inside the neoplasm, the head 3 is pushed into the cavity. 4 until the needles 2 are brought into the position illustrated in Fig. 3. In this position the tips of the needles will be found in the neoplastic tissue at the predetermined distance which? controllable both visually by means of the millimeter scale shown on the side of the head body 3, and with the known guide systems.
Una volta che le punte degli aghi 2 hanno raggiunto la posizione e configurazione spaziale desiderata, si sfilano i mandrini estraibili (non mostrati in figura) contenuti negli aghi 2 e si posizionano questi al loro posto. La fibra laser dell?apparecchio laser al quale le fibre sono collegate consente a questo punto di ottenere la lesione termica nel volume e nella forma desiderata. Ci? ? consentito dalla posizione reciproca che assumono le punte degli aghi 2 nello spazio interno del tessuto neoplastico quando essi fuoriescono dalla punta 5 della guida aghiforme 1. Once the tips of the needles 2 have reached the desired position and spatial configuration, the extractable mandrels (not shown in the figure) contained in the needles 2 are removed and these are positioned in their place. The laser fiber of the laser device to which the fibers are connected allows at this point to obtain the thermal lesion in the desired volume and shape. There? ? allowed by the reciprocal position that the tips of the needles 2 assume in the internal space of the neoplastic tissue when they come out from the tip 5 of the needle-like guide 1.
Al termine del trattamento si riporta la testina 3 nella posizione illustrata nella Fig. 1 provocando in tal modo la retrazione all'interno della guida aghiforme 1 sia degli aghi 2 che delle fibre laser in essi contenuta. Ci? ? reso possibile dall'elasticit? del materiale col quale sono realizzati gli aghi 2. Una volta che la guida 1 ? tornata nella posizione di Fig. 1 essa pu? essere estratta dal corpo del paziente. At the end of the treatment, the head 3 is returned to the position illustrated in Fig. 1 thus causing both the needles 2 and the laser fibers contained therein to retract inside the needle-like guide 1. There? ? made possible by the elasticity? of the material the needles are made of 2. Once the guide 1? returned to the position of Fig. 1 it can be extracted from the patient's body.
La forma realizzativa qui descritta ed illustrata negli annessi disegni ? stata riportata solo a titolo esemplificativo, ma non limitativo, della presente invenzione. Infatti modifiche e/o varianti possono essere apportate ad essa dai tecnici del ramo restando nell'ambito dell'invenzione stessa. Per esempio una variante potrebbe essere quella di usare gli aghi 2 con l'estremit? distale munita di pi? aperture laterali in modo da investire con la luce laser anche il tessuto che si trova di fianco alla punta dell'ago 2 senza muovere questo. The embodiment described here and illustrated in the attached drawings? has been reported only by way of non-limiting example of the present invention. In fact, modifications and / or variants can be made to it by those skilled in the art while remaining within the scope of the invention itself. For example, a variant could be to use the needles 2 with the end? distal equipped with pi? side openings so that the laser light also hits the fabric next to the tip of the needle 2 without moving it.
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