JP5522612B2 - 放射性シードを含むストランドを形成するための装置 - Google Patents

Description

本発明は、概して医療用の装置及び方法に関する。より詳細には、本発明は、放射性シード、非放射性スペーサ、及び非放射性コネクタの少なくとも１つを含む、小線源治療（ブラキセラピー）用のストランドのための要素を供給するためのカートリッジ、アセンブリ、及び方法に関し、また、前記ストランドを形成するための方法に関する。

本出願は、２００７年６月２９日に出願された米国特許出願１１／７７１，７４１号の優先権を主張し、この出願の全てを援用して本文の記載の一部とする。

小線源治療を必要とする癌患者は特定の治療方法を必要とし、すなわち、異なる個数の放射性シードを所定の構成によって配置する必要がある。例えば、患者の体格や、シードが埋め込まれる組織の性質、治療される癌のタイプによって、異なる個数のシードが必要である可能性がある。現在までの小線源治療用シードのストランドの組立てにおいて、融通性は（例えあったとしても）ほとんどなかった。すなわち、患者のニーズとは関係なく、ストランドの形態で所定の個数のシードが医療従事者に提供されていた。

本件にて開示される装置及び方法は、多くの異なるタイプの癌、特に腫瘍組織を治療するのに好適である。例えば、本発明の装置及び方法は、前立腺癌治療のために前立腺に挿入されるための、又は、乳癌治療のために胸部に挿入されるためのストランドを組み立てるために用いられることができる。

専門的な小線源治療の出現に伴い、特定的な規定の治療プランに基づいたストランドのための要素（アイテム）（すなわち、放射性シード、コネクタ、及び、選択的に用いられる非放射性スペーサ）を供給するためのカートリッジ、アセンブリ、及び方法が必要とされている。このようなカートリッジ、アセンブリ及び方法に追加の機能を設けることが求められる場合もある。このような追加の機能は、空のカートリッジを検知するとともに空のカートリッジの作動を防止するための方法や、これらの要素を破壊やその他の原因により変形させることなく供給する機能を含むことができる。追加されるこれらの機能は、このような装置及び方法に、装置の適切な組立てを保証するためにアセンブリのエラーを検知する手動方法を設けることも含み得る。このような装置及び方法によれば、少なくともリアルタイムで手順が行われ得ることによって、より効率的な小線源治療手順を達成可能である。

本発明の開示は、様々な態様において、放射性シードから成るストランドを形成するための装置に向けられている。本発明の装置は、複数のカートリッジを受け入れるように構成されたキャリッジ部、前記装置の長手方向軸に対して垂直方向にスライド可能なセレクタ、及び小線源治療用の複数の要素を受け入れるように構成されたトラックを含むことができる。前記セレクタは、カートリッジの１つを選択するように動作可能である。アクチュエータは、シード、コネクタ、又は選択的に用いられるスペーサを、選択されたカートリッジから前記トラックに放出するように構成可能である。コンバイナは、前記キャリッジ部に対してスライド可能であるとともに、複数のシード及びコネクタを単一のストランドに結合させることができる。

幾つかの態様において、放射性シードを含むストランドを形成するための装置は、放射性シード、非放射性コネクタ、及び非放射性スペーサの少なくとも１つを選択するように動作可能なセレクタアセンブリと、複数のシード、コネクタ及びスペーサを受け入れるように構成されたトラックと、シード、コネクタ又はスペーサを前記セレクタアセンブリから前記トラックに放出するように構成されたアクチュエータと、複数のシード、コネクタ及びスペーサを単一のストランドに結合させるように構成されたコンバイナと、を含むことができる。

様々な態様によれば、放射性シードから成るストランドを形成するためのシステムは、上記の複数のカートリッジのための複数の受容部を有するハウジングを含むことができる。前記カートリッジの各々は前記受容部の１つに関連付けられることができる。前記カートリッジの少なくとも１つは放射性シードを収容し、前記カートリッジの少なくとも１つは非放射性スペーサを収容し、前記カートリッジの少なくとも１つは非放射性コネクタを収容可能である。前記トラックは、複数の放射性シード、非放射性コネクタ、及び、非放射性スペーサを受け入れるように構成可能である。アクチュエータは、シード、コネクタ、又はスペーサのいずれかを、前記選択されたカートリッジから前記トラックに放出するように構成可能である。

別の態様において、本発明は上記のカートリッジの特定の態様に向けられている。本発明による、複数の複数の要素を収容するように構成されたハウジングと、前記ハウジングの内側のトラックと、を備えたカートリッジがここで記載される。前記トラックは第１の方向に延在し、プランジャが、前記トラックに沿って前記第１の方向にスライド可能であるとともに、前記要素を前記ハウジングの第１の端部に向って付勢するように構成可能である。前記カートリッジは、前記ハウジングに取り付けられたゲートを含むことができる。前記ゲートは、前記要素が前記ハウジングから取り出されることを防止する第１の位置と、前記要素の１つ（又は２つ以上）を前記ハウジングから取り出し可能にする第２の位置との間を移動可能とすることができる。前記ゲートは、前記１つ（又は複数）の要素を前記プランジャによる付勢から解放するように構成することができる。

本発明の開示の幾つかの態様によれば、供給アセンブリは、上記のカートリッジ、及び、カムフォロアと関連付けられた面を含む回転可能なカム部材を含むことができる。前記カム部材は、前記ゲートを前記第１位置から前記第２位置に周期的に移動させるとともに、前記ゲートが前記第２位置から前記第１位置に移動させることができるように構成されることができる。

本発明の開示の様々な態様による例示的なアセンブリ装置の斜視図である。 図１の組立装置の例示的なパーツ取出しアセンブリ及びカートリッジの側面図である。 図２の領域Ａの拡大図である。 図２のパーツ取出しアセンブリの斜視図である。 図１のアセンブリ装置の例示的な圧縮機構の側面図である。 図５Ａのアセンブリ装置の例示的な圧縮機構の、線Ａ−Ａから見た部分切取端面図である。 図５の圧縮機構の切取底面図である。 図１のアセンブリ装置の例示的なカートリッジアセンブリの上面図である。 図７のアセンブリ装置の例示的なカートリッジアセンブリの側面図である。 本発明の開示の様々な態様による例示的なカートリッジの側面図である。 図９のカートリッジの異なる配置における側面図である。 図９のカートリッジの正面図である。 図９のカートリッジの斜視図である。

本発明の様々な態様を示すために現在好ましい形態を図面に示す。しかし、本発明は、図示された正確な配置及び手段に限定されないことを理解されたい。

本文中に開示される装置は、様々な実施形態によれば、例えば放射性シード、非放射性スペーサ、非放射性コネクタといった小線源治療用要素から成るストランドを組み立てるために用いられる。例えば、パラジウム１０３(Ｐｄ103)及びヨード（ヨウ素）１２５(Ｉ125)を含む放射性シードは公知であり、市販されている。例えば、小線源治療に好適なヨード１２５シードは、イリノイ州キャロルストリームのバード・ブラキセラピー社(Bard Brachytherapy)から入手可能である。非放射性スペーサは、一般的に、寸法及び形状が放射性シードとほぼ同様である。これらは、様々な材料、例えば、アルミニウム、ポリプロピレン、生体吸収性材料から構成されることができる。特定の実施形態によれば、非放射性スペーサは、ストランドアセンブリに選択的に含まれる。非放射性コネクタは、シードと、選択的に用いられるスペーサとの任意の組合せを端部間連結構造により結合させて、ストランドを形成するように構成される。ストランドは小線源治療用ニードル内に挿入されて、腫瘍（例えば、前立腺又は乳腺における腫瘍）へ送給されるように構成される。適切なコネクタは、ピーター・グリム(Peter Grimm)の米国特許第６，０１０，４４６号に開示されているコネクタ、及び、ドロブニク(Drobnik)らの米国特許第６，９６９，３４４号に開示されているコネクタを含み、これらの特許の各々の全てを援用して本文の記載の一部とする。

小線源治療要素を含むストランドを形成するためのカートリッジ及び装置の例示的な実施形態は、図１〜図１２に示されている。

本発明の開示の例示的な一態様によって、図１は、放射性要素から成るストランドを形成するための装置１００がハウジング１０１を含み得ることを示す。ハウジング１０１は、例えば対応する複数のカートリッジ１０６を受け入れるように構成された複数の受容部１０４を有するキャリッジ部１０２を含み得る。各カートリッジ１０６は、放射性シード、非放射性コネクタ、及び、非放射性スペーサ（図１には示さず）の１つを収容することができる。また、受容部はそれぞれ異なる形状を有していてよく、これにより各受容部に挿入される各カートリッジが適切な小線源治療要素を確実に収容できる。例えば、溝１０５及び溝１０５Ａは、カートリッジ上の対応する突出部に対して相補的であり、これによって５つのカートリッジのうちの１つが、５つの受容部の１つのみに嵌まり込む。

図１は、キャリッジ部１０２がハンドル部１０８を含むセレクタ１０３をさらに含み得ることを示す。ハンドル部１０８は、ハウジング１０１の長手方向軸に対して垂直な方向にスライド可能である。セレクタ１０３は、例えば、放射性シード、非放射性コネクタ、非放射性スペーサといった小線源治療要素を放出し得るカートリッジの１つを選択するように動作することができる。小線源治療要素は、複数の小線源治療要素を受け入れるように構成されたトラック１１２に、アクチュエータにより放出されることができる。以下の説明における幾つかの例において、図１の要素番号が用いられることを理解されたい。図１に示された要素はこれらの例にて用いられる。

図２は、図１のアセンブリ装置の例示的なパーツ（部品）取出しアセンブリ及びカートリッジの側面図である。図２はカートリッジ２０６を示す。カートリッジ２０６は、同種の要素を複数収容するように構成されたハウジング２０８と、ハウジング２０８の内側のトラックと、を含むことができる。トラックは、（図２に示されているように）第１の方向に延在する。プランジャ１１０４は、トラックに沿って第１の方向にスライド可能であるとともに、ハウジング２０８の第１の端部に向って要素を付勢するように構成され得る。プランジャ１１０４はカートリッジ２０６のハウジング２０８により保護され得る。特定の態様によれば、カートリッジ２０６は、透明、半透明、又は不透明であってもよい。カートリッジ２０６は、カートリッジ内に残っている小線源治療要素の個数を示す部材２１０をさらに含む。部材２１０は、カートリッジ内に残っている小線源治療要素の個数に対応する目盛り付マーキング（印）をその外面に有することができる。

図３は、図２の領域Ａの拡大図である。カートリッジは、ハウジングに取り付けられたゲート３０２を含み得る。ゲートは可動であってよく、要素がハウジング３０４から取り出されることを防止する第１の位置と、要素の１つ（又は２つ以上）がハウジング３０４から取り出し可能となる第２の位置との間を例えば枢動可能である。ゲート３０２は、プランジャにより付勢される１つの要素を解放するように構成されることができる。特定の態様において、ゲート３０２は、第１の方向に対して略垂直な軸を中心として枢動され得る（図９及び図１０を参照）。

カートリッジのゲートスロット３０６は、個々のパーツをカートリッジから取り出すためにブレードを通過させることができるように適合可能である。

図４は、図２のパーツ取出しアセンブリの斜視図である。図４は、薄いブレード４０２を備えたブレード取出し(blade removal)アセンブリ４００を含み得るアクチュエータを示す。ブレード４０２は個々のパーツをカートリッジ２０６（図２に示す）から取り出す。アセンブリ４００は、各カートリッジのゲートから延在するカムフォロア（例えば、図３の３１０を参照）を周期的に付勢するように構成された回転可能なカム部材４０４を含み得る。

カム部材４０４／カムフォロアアセンブリ（ブレード４０２はカムの移動に依存するため、カムフォロアに関連付けられるとみなされ得る。ブレード４０２に関するさらなる詳細は以下を参照されたい）は、選択されたカートリッジに関連するゲートを、第１の閉位置と第２の開位置との間で移動させることができる。ゲートは、第１位置から第２位置に移動するときに、プランジャの通路を通して複数のパーツから１個のパーツを取り出すことができる（プランジャの「第１の方向」に関しては図２を参照）。図４には、カートリッジ輸送運動をロックするカートリッジ輸送運動ロッキングトラック（cartridge carriage motion locking track）４０６も示されている。

複数のパーツはカートリッジを用いて一体的に連結することができる。ゲートは、以前の位置に戻るときにこのような個々のパーツの連結を分断することができる。ゲートは、さらに、スロット（図３のカートリッジゲートスロット３０６を参照）を含むことができる。このスロットは、取り出されたパーツがもはやプランジャにより付勢されないようにこのパーツを保持するためのものである。スロットは、第１の方向に対して略垂直な方向でゲート内に延在し得る。

ブレード取出しアセンブリは、さらに、プッシャ４０２（例えば、薄いブレード）を含み得る。プッシャ４０２はカムフォロアと関連付けられるとともに、選択されたカートリッジのスロット３０６から１個のパーツを取り出すように構成されている。パーツは、選択されるカートリッジに応じて、シード又はスペーサであってよい。プランジャ１１０４は、カートリッジ内にパーツが全く残っていない場合にアクチュエータの動作を防止するように構成及び配置可能であることにより、カートリッジが空であることを示すとともに、無効な供給を防止するためのロックアウト機構として機能する。

装置１００は、キャリッジ部１０２に対してスライド可能なコンバイナ（結合器）ハウジング１０９をさらに含むことができる（図１を参照）。コンバイナハウジング１０９は圧縮ハンドル１１０を含んでいてもよい。圧縮ハンドル１１０は、取り付けられたスタイレット（図示せず）を介して、トラック１１２内の複数のシード、コネクタ、及び、選択的に用いられるスペーサを単一のストランドに結合させるように動作可能である。

図５Ａは、スライド可能なハンドル５１０を示す。図５Ｂは、図５Ａの線Ａ−Ａから見た側面図である。図５Ｂは、構造支持部材５０２、磁性材料５０４（プラスチックカバーの後ろに配置）、及び、ハンドル連結部５０６を示す。ハンドル連結部５０６は、コンバイナハウジング１０９の内部機構を解放可能なようにハンドル５１０に連結されている。

図６は、図５Ａ及び図５Ｂの圧縮機構の底面切取図である。コンバイナハウジング１０９の圧縮力は、磁石（すなわち、ハンドル５１０の移動に対して固定された永久磁石６１２及び磁性材料６１４を含む）を分離すること(decoupling)によりもたらされることができる。これによって、圧縮動作中、小線源治療要素にこれらの要素を破損する可能性がある過剰な力が加えられることが防止される。または、機械的摩擦力を用いてもよい。また、コンバイナは、図１に示されているトラック１１２と関連付けられたニードルアダプタ（図１の要素１１４を参照）を介して、結合されたストランドをニードル内に押し込むためにも動作可能である。ニードルアダプタ１１４は、本発明の装置の外部に延在することができるとともに、小線源治療用ニードルのハブに対して相補的であり得る。

本発明の装置は、コンバイナに関連付けられたスタイレット６１６を含んでいてもよい。コンバイナは、スタイレット６１６を介してストランドをニードル（図示せず）内に押し込むように構成され得る。スタイレット６１６は、線状のガイドレール６１８に沿って押されることができる。スタイレット６１６は、スタイレット座屈支持体６２０により座屈を防止可能である。

本発明の装置は、選択されたカートリッジが空であるときにアクチュエータの動作を防止するよう構成されたロックアウト機構を含んでいてもよい。この特徴は、各カートリッジに関連付けられた視覚的インジケータに追加されても、またはこのインジケータの代わりに用いられてもよい。

動作中、ユーザは、装置１００のキャリッジ部１０２に最大５個までのカートリッジを、すなわち５つの受容部の各々に１個のカートリッジを配置することができる（図１、要素１０４を参照）。あるカートリッジは放射性シードを含むことができ、第２のカートリッジは非放射性スペーサを含むことができ、３つのカートリッジは様々な長さ及び構造を有する非放射性コネクタを含むことができる。キャリッジ部１０２は、キャリッジのハンドル部１０８を装置の長手方向に対して垂直な方向にスライドすることにより移動可能である。キャリッジ部１０２は、５つのカートリッジのうちの選択された１つが取出しアセンブリ１１６と位置合わせされるように移動できる。装置１００は、このような位置合わせを補助するためのインジケータを有していてもよい。

装置１００上のリリースボタン１１８を押すことにより、アクチュエータ、例えばブレード取出しアセンブリ（図２〜図４を参照）が、選択されたカートリッジのゲート３０２と相互作用して、１つのパーツ（例えば、放射性シード、非放射性コネクタ、又は非放射性スペーサ）がカートリッジ１０２から取り出されるための準備を行う。例示的な一実施形態において、このような準備は、相互連結された複数のパーツから１個のパーツを切り取ることを含み得る。次いで、アクチュエータは、選択されたカートリッジからこのパーツを取り出し、装置１００のトラック１１２内にこのパーツを前進させることができる。この位置合わせ及び取り出しの手順は、操作者が所望のストランドのためのパーツ全てをトラック内に配置するまで繰り返し可能である。

図７は、図１のアセンブリ装置の例示的なキャリッジアセンブリの上面図である。磁性クラッチ７２０を含み得るリリースボタン７１８が配置されており、これは、カートリッジが空になったときに係合が外れることにより操作者に警告し、また、最後に形成されるストランドが不適切に形成されることを防止するように構成されている。ゲートボタン７２２及びハンドル７２４も図７に示されている。

図８は、図７におけるアセンブリ装置の例示的なキャリッジアセンブリ８００の、線Ｂ−Ｂから見た側面図である。キャリッジアセンブリ８００は、挿入された小線源治療要素カートリッジ８０２、ハンドル８１０、リリースボタン８１８、ゲートボタン８２２、運動伝達ギヤ８２４、パーツ取出しアセンブリ８２６を含む。運動伝達ギヤ８２４は、リリースボタン８１８の動作をパーツ取出しアセンブリ８２６の周期的運動に変換するようにはたらく。アセンブリ８２６の周期的運動により個々のパーツがゲートから取り出されてトラック１１２内に配置される。

シード及びスペーサの全てが所望のようにトラック１１２内に配置されると、操作者は、シード及びスペーサをストランドに形成するために、トラック１１２に向ってコンバイナ１１０をスライドさせることができる。例えば、コンバイナは、スタイレットに取り付けられた圧縮ハンドルを含むことができ（図５の要素５１０を参照）、加えられた力によりスタイレットが小線源治療要素に押し込まれ、ストランドが形成される。この圧縮は、スタイレット（図６の６１６を参照）が係合されたときに生じる。

ニードル（図示せず）は、ニードルアダプタ１１４に取り付け可能である。次いで、ゲートボタン１１９（図１）が下方位置に保持され、ハンドル５１０がトラック１１２に向ってスライドされることによって、ストランドをニードル内に移動させることができる。

操作者は、動作中のいずれの時点においても、キャリッジ部１０２の受容部１０４からカートリッジ１０６を取り出すだけでカートリッジ１０６を点検することが可能である。受容部１０４から取り出されると、カートリッジゲート（図３の要素３０２を参照）は、カートリッジの中身が安全に収容されている状態を維持する。

図９は、閉位置にあるゲート９０２の側面図である。

図１０は、開位置にあるゲート１００２の側面図である。

図１１は、カートリッジ１１０２の正面図である。カートリッジが空のとき、カートリッジ１１０２内のプランジャ１１０４は、カートリッジゲート内へ下方に前進してカートリッジゲートを不動にする。アクチュエータが空のカートリッジと位置合わせされているときにリリースボタンが押されると、この不動にされたゲートがアクチュエータの動作を防止する。この能動的な停止、すなわちロックアウトによって、カートリッジの視覚的インジケータに操作者が気づかない場合であっても、操作者が動作を続行することが防止される。これにより、装置の不適切なストランド構成の組み立てが防止される。

図１２は、本発明によるカートリッジ１２０２の斜視図である。

本文中においては、特定の実施形態に関して本発明を記載してきたが、これらの実施形態は本発明の原理及び用途を例示するものに過ぎないことを理解されたい。従って、これらの例示的な実施形態に多くの変更が行われ得ること、及び、特許請求の範囲に定義されている本発明の精神及び範囲から逸脱せずに他の配置が考案され得ることを理解されたい。

Claims (8)

1. 放射性シードを含むストランドを形成するための装置であって、
   複数のカートリッジを受け入れるように構成されたキャリッジ部と、
   前記装置の長手方向軸に対してスライド可能であるとともに、前記カートリッジの１つを選択するように動作可能であるセレクタと、
   複数の放射性シード、非放射性コネクタ、及び非放射性スペーサを受け入れるように構成されたトラックと、
   シード、コネクタ、及びスペーサの１つを前記選択されたカートリッジから前記トラックに放出するように構成されたアクチュエータと、
   前記キャリッジ部に対してスライド可能であるとともに、複数のシード、コネクタ、及びスペーサを単一のストランドに結合させるように動作可能なコンバイナと、を備える、装置。
2. 前記コンバイナが、前記ストランドをニードル内に押し込むように動作可能である請求項１に記載の装置。
3. 前記トラックに関連付けられたニードルアダプタをさらに含む請求項２に記載の装置。
4. 前記コンバイナに関連付けられたスタイレットをさらに含み、前記コンバイナが、前記スタイレットを介して前記ストランドをニードル内に押し込むように構成されている請求項２に記載の装置。
5. 選択されたカートリッジが空である場合に前記アクチュエータの動作を防止するように構成されているロックアウト機構をさらに含む請求項１に記載の装置。
6. 放射性シード、非放射性コネクタ、及び非放射性スペーサの１つを選択するように動作可能であるセレクタアセンブリと、
   複数の前記シード、コネクタ及びスペーサを受け入れるように構成されたトラックと、
   シード、コネクタ及びスペーサの１つを前記セレクタアセンブリから前記トラックに放出するように構成されたアクチュエータと、
   複数のシード、コネクタ、及びスペーサを単一のストランドに結合させるように構成されたコンバイナと、を備える、放射性シードを含むストランドを形成するための装置。
7. 複数の受容部を有するハウジングと、
   複数のカートリッジであって、前記カートリッジの各々が前記受容部の１つに関連付けられており、前記カートリッジの少なくとも１つが放射性シードを収容し、前記カートリッジの少なくとも１つが非放射性スペーサを収容するカートリッジと、
   前記カートリッジの１つを選択するように動作可能なスライド可能なセレクタと、
   複数の前記放射性シード及び非放射性スペーサを受け入れるように構成されたトラックと、
   シード及びスペーサの１つを前記選択されたカートリッジから前記トラックに放出するように構成されたアクチュエータと、
   前記ハウジングに対してスライド可能であるとともに、複数のシードとスペーサとを単一のストランドに結合させるように動作可能なコンバイナと、を備える、放射性シードを含むストランドを形成するためのシステム。
8. 前記ハウジングに取り付けられるように構成されたニードルをさらに備え、
   前記コンバイナが前記ストランドを前記ニードル内に押し込むように動作可能である請求項７に記載のシステム。

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