RU2716092C1

RU2716092C1 - Gynecological annular applicator

Info

Publication number: RU2716092C1
Application number: RU2019121043A
Authority: RU
Inventors: Михаил Владимирович Хетеев; Дмитрий Игоревич Хмелинин
Original assignee: Акционерное общество "Научно-исследовательский институт технической физики и автоматизации" (АО "НИИТФА")
Priority date: 2019-07-05
Filing date: 2019-07-05
Publication date: 2020-03-05

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: invention relates to medical equipment and is intended for intracavitary radiation therapy using apparatus for contact radiation therapy for oncological diseases in gynecology. Gynecologic applicator comprises an intrauterine catheter, two lateral catheters and a mechanism connecting them. Intrauterine catheter is provided with a transverse and a longitudinal plank. Lengthwise groove is made to displace lateral guide pin of lateral catheters. Transverse strip is provided with clamps for fixation of the lateral catheters; the non-working sections of the lateral catheters have a bend with radius repeating the bending radius of the intrauterine catheter working section. Working parts of the lateral catheters are connected by means of a ring with radially opposite lobes.

EFFECT: use of the invention enables higher accuracy of administering the absorbed dose to the irradiated organ, reducing a dose in the rectum and urinary bladder and thereby increasing therapeutic effectiveness of intracavitary radiation therapy in gynecological oncological diseases.

1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для внутриполостной лучевой терапии с использованием аппаратов для контактной лучевой терапии при онкологических заболеваниях в гинекологии.The invention relates to medical equipment and is intended for intracavitary radiation therapy using devices for contact radiation therapy for cancer in gynecology.

Известен гинекологический аппликатор, состоящий из внутриматочного катетера с изогнутым под фиксированным углом рабочим концом, кольца с одним катетером для перемещения по нему источника излучения, ретрактором для дистанцирования прямой кишки при облучении рака шейки матки (фиг. 1) [1].Known gynecological applicator, consisting of an intrauterine catheter with a working end bent at a fixed angle, a ring with one catheter to move the radiation source along it, a retractor to distance the rectum when irradiating cervical cancer (Fig. 1) [1].

Недостатками известного аппликатора являются сложность и неудобство конструкции, отсутствие возможности изменения взаимного положения элементов аппликатора для адаптации к облучаемому органу, необходимость наличия нескольких аппликаторов с разными углами изгиба и разной длины, приближение источника излучения к прямой кишке, несмотря на наличие ретрактора.The disadvantages of the known applicator are the complexity and inconvenience of the design, the inability to change the relative position of the elements of the applicator to adapt to the irradiated organ, the need for several applicators with different bending angles and different lengths, the approach of the radiation source to the rectum, despite the presence of a retractor.

Известен также кольцевой гинекологический аппликатор (фиг. 2) [2] для лечения больных раком шейки матки, включающий внутриматочный катетер, два боковых катетера, механизм соединения частей аппликатора и изменения его конфигурации в соответствии с размерами и формой облучаемого органа. Боковые катетеры имеют скругленные рабочие участки, образуя таким образом кольцевой аппликатор. Источник излучения подается до конца боковых и внутриматочного катетеров и путем дискретного перемещения источника излучения формируется распределение энергии ионизирующего излучения по глубине облучаемой мишени. Для снижения дозы излучения в прямой кишке аппликатор снабжен плоским ретрактором.Also known is a circular gynecological applicator (Fig. 2) [2] for the treatment of patients with cervical cancer, including an intrauterine catheter, two lateral catheters, a mechanism for connecting parts of the applicator and changing its configuration in accordance with the size and shape of the irradiated organ. Lateral catheters have rounded working sections, thus forming an annular applicator. The radiation source is supplied to the end of the lateral and intrauterine catheters, and by the discrete movement of the radiation source, the energy distribution of ionizing radiation is formed along the depth of the irradiated target. To reduce the radiation dose in the rectum, the applicator is equipped with a flat retractor.

Недостатками известного аппликатора являются сложность конструкции, подача источника излучения в скругленные участки боковых катетеров приближает излучатель к прямой кишке и даже наличие ретрактора не снижает переоблучение прямой кишки в связи с ограниченными размерами полости.The disadvantages of the known applicator are the complexity of the design, the supply of a radiation source to the rounded sections of the lateral catheters brings the emitter closer to the rectum and even the presence of a retractor does not reduce the re-irradiation of the rectum due to the limited size of the cavity.

Наиболее близким аналогом (прототипом) является гинекологический аппликатор (фиг. 3) [2], состоящий из центрального внутриматочного катетера, двух боковых катетеров с тороидальным кольцом и соединяющего их механизма.The closest analogue (prototype) is a gynecological applicator (Fig. 3) [2], consisting of a central intrauterine catheter, two lateral catheters with a toroidal ring and a mechanism connecting them.

Недостатком прототипа является то, что механизм соединения обеспечивает только параллельное взаимное продольное перемещение боковых катетеров с кольцом относительно внутриматочного, необходимость сменных внутриматочных катетеров с разными углами изгиба и разных длин изогнутой части, отсутствие возможности снижения дозы в прямой кишке.The disadvantage of the prototype is that the connection mechanism provides only parallel mutual longitudinal movement of the lateral catheters with the ring relative to the intrauterine device, the need for replaceable intrauterine catheters with different bending angles and different lengths of the curved part, the inability to reduce the dose in the rectum.

Предлагаемое техническое решение устраняет недостатки прототипа и обеспечивает положительный технический результат, заключающийся в повышении терапевтической эффективности лучевой терапии за счет повышения точности подведения поглощенной дозы к патологическому очагу, благодаря тому, что в гинекологическом аппликаторе, состоящем из внутриматочного катетера, двух боковых катетеров с соединяющим их кольцом, внутриматочный катетер снабжен поперечной и продольной планками, в продольной планке выполнен продольный паз для перемещения по нему направляющего шипа на перекладине, соединяющей боковые катетеры, поперечная планка снабжена зажимами для фиксации боковых катетеров в рабочем положении, при этом нерабочие участки боковых катетеров имеют изгиб, повторяющий изгиб рабочего участка внутриматочного катетера. Кольцо снабжено двумя диаметрально противоположными лепестками для дистанцирования мочевого пузыря и прямой кишки, что снижает получаемую ими дозу излучения во время сеанса облучения рака шейки матки. Снижению дозы излучения способствует и то, что источник излучения подается в диаметрально противоположные точки кольца.The proposed technical solution eliminates the disadvantages of the prototype and provides a positive technical result, which consists in increasing the therapeutic effectiveness of radiation therapy by increasing the accuracy of bringing the absorbed dose to the pathological focus, due to the fact that in the gynecological applicator consisting of an intrauterine catheter, two lateral catheters with a ring connecting them , the intrauterine catheter is equipped with a transverse and longitudinal straps, a longitudinal groove for movement is made in the longitudinal strap of cleat guide it on the crossbar connecting the side catheters transverse strap is provided with clamps for fixing catheters side in the operating position, the outside portions of the side bending catheters have repeating bending of the working portion of an intrauterine catheter. The ring is equipped with two diametrically opposite lobes for distancing the bladder and rectum, which reduces the radiation dose they receive during a cervical cancer radiation session. The radiation dose is also reduced by the fact that the radiation source is supplied to diametrically opposite points of the ring.

Конструктивными элементами заявленного устройства, обладающими существенными отличительными признаками, обеспечивающими указанный положительный технический результат, являются следующие:The structural elements of the claimed device, with significant distinguishing features, providing the specified positive technical result are the following:

- поперечная планка с зажимами для фиксации боковых катетеров и продольная планка с продольным пазом для перемещения по нему направляющего шипа на перекладине между боковыми катетерами;- a transverse bar with clamps for fixing the lateral catheters and a longitudinal bar with a longitudinal groove for moving a guide pin along the bar between the side catheters;

- нерабочие участки боковых катетеров имеют изгиб радиусом, повторяющим радиус изгиба рабочего участка внутриматочного катетера;- non-working sections of the lateral catheters have a bend with a radius that repeats the bend radius of the working section of the intrauterine catheter;

- кольцо с двумя диаметрально противоположно расположенными лепестками для дистанцирования прямой кишки и мочевого пузыря;- a ring with two diametrically opposed petals to distance the rectum and bladder;

- подача источника излучения только в диаметрально противоположные участки кольца.- supply of the radiation source only in diametrically opposite sections of the ring.

Сравнительный анализ заявленного устройства с прототипом и аналогичными устройствами современного технического уровня показал, что заявленное техническое решение в предложенном конструктивно-функциональном единстве является новым. Анализ научно-технической и патентной литературы показал, что механизмы соединения внутриматочного и боковых катетеров с фиксаторами их расположения известны. Однако в предложенном конструктивно-функциональном исполнении в сочетании с согласованными изгибами внутриматочного и боковых катетеров, наличие соединительного кольца с лепестками для дистанцирования прямой кишки и мочевого пузыря неизвестно и для специалиста явным образом не следует из уровня техники и, по мнению авторов, обладает новыми свойствами, не совпадающими со свойствами отличительных признаков известных технических решений и не равными сумме этих свойств. Новый полезный технический результат заключается в повышении терапевтической эффективности лучевой терапии за счет повышения точности подведения дозы излучения к облучаемому органу и снижения дозы в смежных органах и тканях.A comparative analysis of the claimed device with a prototype and similar devices of the modern technical level showed that the claimed technical solution in the proposed structural and functional unity is new. An analysis of the scientific, technical and patent literature showed that the mechanisms for connecting the intrauterine and lateral catheters with fixators for their location are known. However, in the proposed structural and functional design in combination with the coordinated bends of the intrauterine and lateral catheters, the presence of a connecting ring with petals for spacing the rectum and bladder is unknown and for a specialist it does not follow from the prior art and, according to the authors, has new properties, not coinciding with the properties of the distinguishing features of the known technical solutions and not equal to the sum of these properties. A new useful technical result is to increase the therapeutic effectiveness of radiation therapy by increasing the accuracy of bringing the radiation dose to the irradiated organ and reducing the dose in adjacent organs and tissues.

Предложенный гинекологический аппликатор может быть изготовлен с применением освоенных в настоящее время технологий и комплектующих элементов и затем использован в медицине.The proposed gynecological applicator can be manufactured using currently used technologies and components and then used in medicine.

Таким образом, заявленное техническое решение является новым, имеет изобретательский уровень и промышленно применимо, т.е. соответствует критериям изобретения. Сущность предлагаемого гинекологического аппликатора можно пояснить следующим образом.Thus, the claimed technical solution is new, has an inventive step and is industrially applicable, i.e. meets the criteria of the invention. The essence of the proposed gynecological applicator can be explained as follows.

На фиг. 1 представлено изображение прототипа, на фиг. 2 - вид предлагаемого аппликатора сверху, на фиг. 3 - вид сбоку.In FIG. 1 is an image of a prototype; FIG. 2 is a top view of the proposed applicator, in FIG. 3 is a side view.

Гинекологический аппликатор (фиг. 4) состоит из внутриматочного катетера 1 и двух боковых катетеров 2 и 3 с кольцом 4 на рабочих концах. Внутриматочный катетер снабжен продольной 5 и поперечной 6 планками. Продольная планка имеет паз 7 для перемещения по нему направляющего шипа 8 (фиг. 5) на перекладине 9, соединяющего боковые катетеры. Продольный паз 7 имеет расширение 10 со стороны нерабочего участка внутриматочного катетера. На поперечной планке 6 размещены зажимы 11 для фиксации боковых катетеров в рабочем положении. Нерабочие участки боковых катетеров (на фиг. 2 и 3 - сбоку) имеют изгиб радиусом, повторяющим радиус изгиба рабочего участка внутриматочного катетера (на фиг. 2 и 3 - сбоку). Кольцо 4 снабжено двумя диаметрально противоположными лепестками 12 и 13 (фиг. 5) для дистанцирования мочевого пузыря и прямой кишки.The gynecological applicator (Fig. 4) consists of an intrauterine catheter 1 and two lateral catheters 2 and 3 with a ring 4 at the working ends. The intrauterine catheter is equipped with a longitudinal 5 and transverse 6 straps. The longitudinal bar has a groove 7 for moving a guide pin 8 along it (Fig. 5) on the crossbar 9 connecting the side catheters. The longitudinal groove 7 has an extension 10 from the side of the inoperative portion of the intrauterine catheter. On the transverse bar 6 clamps 11 are placed for fixing the lateral catheters in the working position. Non-working sections of the lateral catheters (in Fig. 2 and 3 on the side) have a bend with a radius that repeats the bend radius of the working section of the intrauterine catheter (in Fig. 2 and 3 on the side). Ring 4 is provided with two diametrically opposite lobes 12 and 13 (Fig. 5) to distance the bladder and rectum.

Изменение взаимного расположения внутриматочного и боковых катетеров осуществляется следующим образом.Changing the relative position of the intrauterine and lateral catheters is as follows.

Шип 8 на перекладине 9 через расширение 10 вставляется в продольный паз 7 и боковые катетеры с кольцом 4 перемещением шипа 8 в пазе устанавливаются в требуемое положение относительно внутриматочного в продольном направлении. При этом за счет изгиба на нерабочем участке бокового катетера центр кольца вдоль всего рабочего участка отслеживает осевую линию внутриматочного катетера, обеспечивая тем самым адекватные условия облучения органов с одинаковой топологией и возможность создания идентифицированных дозных распределений поглощенной энергии ионизирующего излучения при всевозможных взаимных расположениях внутриматочного и боковых катетеров, возможность идентификации результатов внутриполостной лучевой терапии, повышение точности подведения поглощенной энергии излучения к патологическому очагу, снижение дозы, поглощенной смежными органами, и повышение тем самым терапевтической эффективности внутриполостной лучевой терапии при гинекологических онкологических заболеваниях.The spike 8 on the crossbar 9 through the extension 10 is inserted into the longitudinal groove 7 and the side catheters with the ring 4 by moving the spike 8 in the groove are set to the desired position relative to the intrauterine device in the longitudinal direction. At the same time, due to the bending in the non-working section of the lateral catheter, the center of the ring along the entire working section monitors the axial line of the intrauterine catheter, thereby ensuring adequate conditions for irradiation of organs with the same topology and the possibility of creating identified dose distributions of the absorbed energy of ionizing radiation with all possible mutual arrangements of the intrauterine and lateral catheters , the ability to identify the results of intracavitary radiation therapy, improving the accuracy of summing up the absorption constant radiation energy to pathological focus, dose reduction absorbed by adjacent bodies, and thereby increase the therapeutic efficacy of intracavitary radiation therapy for gynecological cancer.

Литература:Literature:

1. Varian Brachytherapy Applicators and Accessories. Каталог1. Varian Brachytherapy Applicators and Accessories. Catalog

2. Eckert and Ziegler Bebig. Applicators and ACCESSORIES Каталог.2. Eckert and Ziegler Bebig. Applicators and ACCESSORIES Catalog.

Claims

A gynecological applicator containing an intrauterine catheter, two lateral catheters and a mechanism connecting them, characterized in that the intrauterine catheter is provided with a transverse and longitudinal strips, a longitudinal groove is made in the longitudinal strip to move the guide spike of the lateral catheters along it, the transverse strip is equipped with clamps for fixing the lateral catheters while the non-working sections of the lateral catheters have a bend with a radius that repeats the bending radius of the working section of the intrauterine catheter, the working parts of the lateral catheters The rings are connected by a ring with radially opposite petals.