Сборный узел источника для брахитерапии



Сборный узел источника для брахитерапии
Сборный узел источника для брахитерапии

 


Владельцы патента RU 2612543:

НУКЛЕТРОН ОПЕРЕЙШНЗ Б.В. (NL)

Группа изобретений относится к медицинской технике и направлена на сборный узел источника для брахитерапии, на комплект частей, на способ получения сборного узла источника для брахитерапии, на использование конкретного покрытия и на способ брахитерапевтического лечения. Сборный узел источника для брахитерапии содержит нажимно-вытяжной трос и на его дистальном конце капсулу, подходящую для брахитерапии. Указанная капсула содержит камеру для удерживания одного или нескольких радиоактивных источников, камера образована стенкой, и по меньшей мере часть внешней поверхности стенки капсулы содержит покрытие, содержащее один или несколько материалов, выбранных из TiN, TiCN, TiCrN, CrN, TiA1CrN, DLC и MοS2. Указанную капсулу прикрепляют к нажимно-вытяжному тросу, или указанная капсула содержится в нажимно-вытяжном тросе. Группа изобретений позволяет получить высокую целостность стенки капсулы. 6 н. и 15 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение направлено на сборный узел источника для брахитерапии, на комплект частей, на способ получения сборного узла источника для брахитерапии, на использование конкретного покрытия на капсуле и на брахитерапевтическое лечение.

Брахитерапия является ключевым краеугольным камнем онкологической помощи. В отличие от внешней направленной лучевой терапии (EBRT), которая позволяет доставлять внешний источник излучения через здоровые ткани, при брахитерапии радиоактивную дозу доставляют непосредственно внутрь опухоли или смежно к ней. Капсулу с радиоактивным источником доставляют через полую иглу, гибкую трубку, катетер или тому подобное в область, подлежащую лечению. Обычно с этой целью используют так называемый способ последующего введения, согласно которому катетер, или тому подобное сначала помещают в организм и затем капсулу, содержащую радиоактивный источник и прикрепленную к дистальному концу нажимно-вытяжного троса (также обозначаемого как направляющий трос, т.е. предназначенный для того, чтобы направлять радиоактивный источник через полую иглу, гибкую трубку или катетер), доставляют с помощью удаленно управляемого устройства в область лечения. Управляемые компьютером удаленные устройства последующего введения располагают один или несколько маленьких радиоактивных источников, активность которых работает на очень коротких расстояниях, внутри специально разработанных аппликаторов, подлежащих доставке в целевую область, с высокой точностью. Это позволяет точно доставлять подобранную дозу облучения в целевую область, при этом минимизируя нежелательное воздействие на окружающие здоровые ткани и органы. Кроме того, сама природа физических процессов при брахитерапии помогает минимизировать воздействие на здоровые ткани. Брахитерапия зависит от «закона обратных квадратов»; около источника излучения доза спадает обратно пропорционально квадрату расстояния. Таким образом, ткани вокруг опухоли, которую лечат, получают значительно меньшую дозу, чем при других способах излучения.

Брахитерапия объединяет две фундаментальные цели лучевой терапии: эффективная доза для опухоли и щадящее отношение к окружающим тканям. Усовершенствованные компьютеризированные системы планирования лечения и доставки с визуальным контролем повышают эффективность и улучшают исходы и приятие пациентом. Этого достигают посредством размещения радиоактивного источника внутри опухоли или смежно с ней, используя специально разработанные аппликаторы и удаленные управляемые компьютером устройства доставки. Это позволяет очень точно доставлять подобранную дозу облучения в целевую область, при этом минимизируя нежелательное воздействие на окружающие здоровые ткани и органы. Опыт и понимание, накопленные при экстенсивных клинических исследованиях и повсеместной клинической практике, демонстрируют следующие ключевые преимущества брахитерапии.

Брахитерапию используют по всему миру для того, чтобы лечить широкий диапазон злокачественных опухолей и других заболеваний. Брахитерапия представляет собой стандартное лечение для злокачественной опухоли шейки матки и важную часть рекомендаций по лечению для других, включая предстательную железу, молочную железу, кожу и злокачественные опухоли головы и шеи, а также другие положения злокачественных опухолей в организме.

Способность брахитерапии доставлять высокие дозы облучения за короткий период времени означает, что лечение пациентов можно выполнять за дни вместо недель, необходимых для EBRT. Например, брахитерапевтическое лечение с высокой мощностью дозы (HDR) для злокачественной опухоли предстательной железы можно доставлять двумя сеансами лечения по сравнению с несколькими неделями при использовании EBRT. Это имеет важный потенциал для вовлечения пациента в соблюдение схемы лечения при лечении его лучевой терапией, а также для минимизации влияния на жизни пациентов.

Брахитерапию в целом переносят хорошо с хорошим профилем токсичности для многих ее применений, главным образом из-за ее щадящего ткани подхода. В случае злокачественных опухолей шейки матки, предстательной железы и молочной железы нежелательные явления схожи с другими способами лечения или лучше, чем у них. При злокачественной опухоли предстательной железы, например, использование брахитерапии ведет к менее выраженным долгосрочным явлениям в отношении функции кишечника, мочевого пузыря и эректильной функции.

Поскольку давление здравоохранительных ресурсов усиливается, уменьшение общей длительности лечения и увеличенное использование амбулаторного лечения, как наблюдают при брахитерапии, являются эффективными путями для того, чтобы снижать стоимость и обеспечивать более эффективное использование ресурсов. Дополнительно, брахитерапия требует более низких итоговых инфраструктурных затрат, чем более новые формы EBRT, такие как протонная терапия, и предоставляет возможность максимизировать существующие ресурсы в отделении лучевой терапии (например, снижая чрезмерное использование линейного ускорителя).

Брахитерапию можно охарактеризовать в соответствии с используемой мощностью дозы: низкая, средняя или высокая. Способность брахитерапии доставлять высокие дозы облучения за короткий период времени является важной для эффективности лечения, поскольку как общая доза облучения, так и мощность, которую доставляют, влияют на разрушение клеток злокачественной опухоли. Больше злокачественных клеток погибает, когда дозу вводят за короткий временной интервал, и HDR брахитерапия достигает общего эффекта, схожего с EBRT, в частности, оказываемого на окружающие незлокачественную ткань. Более короткий курс терапии также может обеспечивать более надежный контроль опухоли, поскольку клетки имеют сниженную возможность восстанавливать популяцию между сеансами лечения. Быстрое снижение дозы радиоактивного источника увеличивается в зависимости от расстояния до места опухоли и ведет к снижению токсичности для здоровых окружающих тканей.

Для эффективного лечения с использованием устройства для последующего введения комбинация капсулы и нажимно-вытяжного троса должна иметь высокую степень гибкости, чтобы быть способной повторять изгибы катетера. Даже когда катетер образует крутые изгибы, должна сохраняться возможность перемещать капсулу через катетер без значительного трения и без износа капсулы. Если капсула претерпевает значительное трение, когда ее перемещают через катетер и располагают в местоположении опухоли, то это может привести к снижению точности расположения. Поскольку терапия будет наиболее эффективной, когда капсулу располагают точно в предварительно определенном месте опухоли (уничтожают больше всего клеток опухоли и повреждают меньше всего здоровых тканей), точность расположения обладает большой важностью для исхода применяемой терапии. Кроме того, износ капсулы может (в предельном случае) вести к протечке капсулы и радиоактивным утечкам и/или воздействиям. Этот тип протечки может вести к контаминации системы последующего введения или ухудшенному контакту с пациентом, что является серьезным риском для безопасности. Следовательно, желательно иметь сборный узел источника для брахитерапии с высокой устойчивостью к износу, тем самым обеспечивая целостность стенки капсулы. Кроме того, благоприятно иметь возможность обнаруживать любой износ капсулы с течением времени.

Цель изобретения состоит в том, чтобы предоставить сборный узел источника для брахитерапии, обладающий высокой целостностью стенки капсулы.

Дополнительная цель изобретения состоит в том, чтобы предоставить сборный узел источника для брахитерапии, который можно располагать с использованием устройства для последующего введения с высокой точностью.

Еще одна дополнительная цель изобретения состоит в том, чтобы предоставить механизм обнаружения для обнаружения износа капсулы в брахитерапевтической системе.

Обнаружено, что этих целей, по меньшей мере частично, можно достичь посредством предоставления сборного узла для брахитерапии, в котором капсула имеет покрытие специального типа.

Соответственно, в первом аспекте изобретение направлено на сборный узел источника для брахитерапии, который содержит нажимно-вытяжной трос и на его дистальном конце капсулу, подходящую для брахитерапии, указанная капсула содержит камеру для удерживания одного или нескольких радиоактивных источников, указанная камера образована стенкой, и по меньшей мере часть внешней поверхности стенки капсулы содержит покрытие, содержащее один или несколько материалов, выбранных из TiN, TiCN, TiCrN, CrN, TiAlCrN, алмазоподобного углерода (DLC), MoS2 или других подходящих материалов покрытия, указанную капсулу прикрепляют к нажимно-вытяжному тросу, или указанная капсула содержится в нажимно-вытяжном тросе.

Обнаружено, что в соответствии с изобретением капсула имеет повышенную целостность за счет физических свойств конкретного материала покрытия. Кроме того, сборный узел источника для брахитерапии по изобретению можно располагать с использованием устройства для последующего введения с высокой точностью приблизительно 0,1-1 мм, такой как 0,5-1 мм, благодаря относительно низкому коэффициенту трения капсулы. Соответственно, сборный узел источника для брахитерапии можно толкать плавно назад и вперед через катетер. Кроме того, обнаружено, что в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения покрытие может служить в качестве индикатора износа. Если покрытие имеет цвет, отличающийся от подлежащей стенки капсулы, то изменение цвета может указывать на то, что капсула износилась и подлежит замене.

Капсулу в сборном узле источника для брахитерапии по изобретению можно использовать для брахитерапии с низкой мощностью дозы, брахитерапии со средней мощностью дозы, брахитерапии с высокой мощностью дозы или брахитерапии с импульсной мощностью дозы. Поскольку указанные выше проблемы точности расположения и целостности капсулы, в частности, выражены для брахитерапии с высокой мощностью дозы, где активность источника относительно высока и также высока опасность утечки или неточности, капсула для брахитерапии в предпочтительном варианте осуществления представляет собой капсулу для брахитерапии с высокой мощностью дозы.

Термин «с низкой мощностью дозы», как используют в этой заявке, предназначен для обозначения мощности дозы в диапазоне от 0,4 Гр/ч до 2 Гр/ч.

Термин «со средней мощностью дозы», как используют в этой заявке, предназначен для обозначения мощностей дозы в диапазоне от 2 Гр/ч до 12 Гр/ч.

Термин «с высокой мощностью дозы», как используют в этой заявке, предназначен для обозначения мощностей дозы больше чем 12 Гр/ч (0,2 Гр/мин). На практике, большинство HDR приборов работают даже с более высокими мощностями дозы, типично приблизительно 2 Гр/мин. При HDR брахитерапии используют источник излучения высокой интенсивности (приблизительно от 3 до 30 Ки) и его типично вводят внутрь опухоли и перемещают через ряд предварительно спланированных и предварительно определенных положений остановки, каждое положение остановки сохраняют в течение не более чем нескольких секунд, типично время, в течение которого источник находится в пациенте, составляет меньше чем 30 минут на фракцию. В настоящее время HDR брахитерапию, среди прочего, применяют в лечении предстательной железы, молочной железы, шейки матки, матки, легкого, глаза и других анатомических мест.

Термин «с импульсной мощностью дозы», как используют в этой заявке, предназначен для обозначения способа, в котором лечебные импульсы с высокой мощностью дозы (типично длящиеся пять или десять минут) повторяют через короткие интервалы (типично раз в час). Это предназначено для того, чтобы имитировать радиобиологические эффекты лечения низкой мощностью дозы с использованием аппаратов с высокой мощностью дозы. Клиницисты, которые предпочитают радиобиологические эффекты LDR, могут достигать этого, но с гибкостью комплексного распределения дозы, достигаемого посредством современного HDR аппарата.

Термин «алмазоподобный углерод» (DLC), как используют в этой заявке, предназначен для обозначения структуры углерода в аморфной форме, содержащего связи как с sp2, так и с sp3 гибридизацией. Алмазоподобный углерод имеет аморфную матрицу из углеродных атомов или смеси атомов углерода и водорода, главным образом соединенных в тетраэдрическую структуру, такую как у углерода в алмазе. DLC главным образом представляет собой метастабильный аморфный материал, но может содержать микрокристаллическую фазу. Примеры DLC включают аморфный алмаз (a-D), аморфный углерод (a-C), тетраэдрический аморфный углерод (ta-C) и алмазоподобный углеводород и т.п. Ta-C представляет собой наиболее предпочтительный DLC.

Термин «радиоактивный источник», как используют в этой заявке, предназначен для обозначения радиоактивного источника в каком-либо виде или форме, в том числе в форме гранулы, порошка и покрытия.

Капсула в сборном узле источника для брахитерапии по изобретению содержит камеру для удерживания радиоактивного источника. Камера может представлять собой закрытую камеру. Камеру капсулы образует стенка, которая окружает камеру. Типично, стенка представляет собой цилиндрическую оболочку, которая закрыта на дистальном конце капсулы (определяемом как конец капсулы, который предназначен для введения пациенту первым). Стенку можно создавать из биологически инертного материала. Однако это не критично, поскольку капсула почти всегда окружена аппликатором (медицинским инструментом) или катетером и, следовательно, обычно не вступает в непосредственный контакт с текучими веществами или тканями организма. Дистальный конец капсулы может иметь полусферическую геометрическую форму для того, чтобы направлять его через катетер при низком трении. Длина капсулы может находиться в диапазоне 2-10 мм, например в диапазоне 2,5-8 мм или в диапазоне 3-6 мм. Ширина (или диаметр поперечного сечения) капсулы может быть в диапазоне 0,4-2 мм, например в диапазоне 0,5-1,5 мм или в диапазоне 0,6-1,2 мм. Проксимальный конец капсулы (определяемый как конец капсулы, который предназначен для введения пациенту последним) может быть герметизирован, например, пробкой. Предпочтительно, камера для удерживания радиоактивного источника закрыта посредством этого уплотнения. Уплотнение типично выполняют посредством сварки, такой как лазерная сварка.

Камера предназначена для того, чтобы удерживать радиоактивный источник. Однако камера также может быть пустой. Такую «пустую» капсулу часто используют в начале брахитерапевтического лечения. «Пустую» капсулу можно вводить и выводить из катетера для того, чтобы проверять расположение капсулы, и для того, чтобы проверять, присутствуют ли какие-либо препятствия на пути через катетер или аппликатор. После выполнения этой начальной проверки капсулу, содержащую радиоактивный материал, можно вводить в катетер для того, чтобы осуществлять фактическое лечение. Пустая камера предпочтительно содержит пустое пространство. В случае если камера содержит радиоактивный источник, этот радиоактивный источник обычно присутствует в камере в форме гранулы. Обычно радиоактивный источник не полностью заполняет камеру, и, соответственно, также камера, которая заполнена радиоактивным источником, содержит пустое пространство.

Различные радиоактивные материалы можно использовать в комбинации с капсулой для брахитерапии по изобретению. Предпочтительно, радиоактивный источник выбирают из группы, состоящей из иридия-192 и кобальта-60.

Иридий-192 можно получать посредством нейтронной активации иридия-191. Он имеет время полураспада 74 суток и распадается за счет β-излучения, как показано в уравнении (1).

(1)

Испускание фотонов представляет собой сложный спектр со взвешенным средним приблизительно 0,38 МэВ. Свежеполученный иридий-192 загрязнен небольшими количествами радиоактивного иридия-194, который возникает в результате нейтронной активации стабильного иридия-193. Однако он имеет время полураспада 17 часов и быстро распадается до незначительности. Иридий-192 имеет высокую удельную активность, что позволяет источнику с высокой активностью иметь небольшие размеры.

Кобальт-60 можно получать посредством нейтронной активации стабильного кобальта-59. Он имеет время полураспада 5,26 года и распадается посредством β-излучения, как показано в уравнении (2).

(2)

Он испускает γ-частицы с энергиями 1,17 и 1,33 МэВ.

Другие подходящие радиоактивные источники включают цезий-137, калифорний-252, золото-198, индий-114, палладий-103, фосфор-32, радий-226, рутений-106, самарий-145, стронций-90, тантал-182, тулий-107, вольфрам-181 и иттербий-169.

Материал, используемый для стенки капсулы, предпочтительно является коррозионноустойчивым. В одном из вариантов осуществления стенка содержит один или несколько материалов, выбранных из группы, состоящей из стали (включая нержавеющую сталь и аустенитную сталь), титан и никель. В частности, нержавеющую сталь и титан считают очень подходящими материалами для стенки капсулы. В дополнительном варианте осуществления стенка капсулы содержит один или несколько материалов, выбранных из группы, состоящей из керамики и композитов.

Предпочтительно, стенка капсулы имеет среднюю толщину в диапазоне 25-500 мкм, предпочтительно в диапазоне 50-250 мкм. Если стенка капсулы имеет среднюю толщину меньше чем 25 мкм, то возрастает риск возможных утечек, тогда как толщина стенки больше чем 500 мкм создает значительное экранирование, тем самым снижая эффективность лечения.

В соответствии с изобретением, по меньшей мере часть внешней поверхности стенки капсулы содержит покрытие. Предпочтительно, покрытие присутствует на всей внешней поверхности стенки капсулы. Таким образом, тогда внешняя поверхность капсулы полностью покрыта покрытием. Покрытие содержит один или несколько материалов, выбранных из TiN, TiCN, TiCrN, CrN, TiAlCrN, DLC и MoS2. В частности, предпочтительно покрытие содержит нитрид титана и/или DLC. Эти материалы имеют предпочтительно низкий коэффициент трения даже при малой толщине слоя.

Средняя толщина покрытия может находиться в диапазоне 1-15 мкм и предпочтительно в диапазоне 1-10 мкм, например в диапазоне 1-5 мкм. Покрытия со средней толщиной в этих диапазонах проявляют превосходные свойства трения и устойчивости к износу. Подходящие способы определения толщины слоя включают деструктивные способы (например, посредством стачивания сферической головки о материал слоя и основания с использованием абразивного шарика и повторного вычисления толщины слоя посредством определения диаметров головки и диаметров шарика) и недеструктивные способы (такие как рентгеновская флуоресценция).

В одном из вариантов осуществления в капсуле в сборном узле источника для брахитерапии по изобретению предусмотрено покрытие, которое имеет коэффициент трения в диапазоне 0,02-0,5. Предпочтительно, коэффициент трения покрытия находится в диапазоне 0,03-0,3. Коэффициент трения покрытия можно измерять, например, в штрифтодисковой установке, где четко определенный покрытый штифт прижимают к вращающемуся диску, выполненному из стали 100Cr6 (в сухих или смазанных условиях).

В соответствии со специальным вариантом осуществления изобретения, стенка и материал покрытия имеют различный цвет, тем самым позволяя пользователю видеть различия в цвете, когда покрытие частично удалено, например, за счет износа или повреждения. Это создает механизм для обнаружения износа капсулы во время использования. В соответствии с этим специальным вариантом осуществления, предпочтительно стенку выполняют из одного или нескольких материалов, выбранных из стали, титана и никеля, тогда как покрытие выполняют из одного или нескольких материалов, выбранных из TiN, TiCN, TiAlCrN и DLC. Каждый из стали, титана и никеля имеет серый или серебристый цвет. Покрытие TiN типично имеет золотой цвет; покрытие TiCN типично имеет серо-голубой цвет, покрытие TiAlCrN типично имеет цвет антрацита; и DLC покрытие типично имеет черный цвет. Следовательно, цветовой контраст между этими материалами стенки и покрытия будет таким, что можно легко обнаруживать износ капсулы.

Различие в цвете между материалом покрытия и материалом основы легко обнаруживать, используя визуальный осмотр или оптические средства, и это можно легко автоматизировать. Таким образом, какое-либо изменение в цвете материала поверхности можно обнаруживать и использовать для того, чтобы предоставлять индикацию любого износа на поверхности капсулы. Используя эту информацию, можно предотвратить использование капсулы до того, как произойдет какая-либо достаточно серьезна эрозия или износ для возникновения риска утечки радиоактивного материала или для безопасности пациента или оператора.

Капсулу можно прикреплять к нажимно-вытяжному тросу посредством обжимного соединения, прессового соединения, защелкивающегося соединения, сварного шва или клеевого (адгезивного) соединения. В частности, подходящие примеры для прикрепления капсулы к нажимно-вытяжному тросу представляют собой сварку и/или соединительную муфту.

Материал нажимно-вытяжного троса может представлять собой тот же материал, что и у стенки капсулы. В одном из вариантов осуществления капсула содержится в нажимно-вытяжном тросе, например, посредством предоставления камеры внутри нажимно-вытяжного троса. В этом случае часть материала нажимно-вытяжного троса формирует стенку камеры капсулы.

Предпочтительно, нажимно-вытяжной трос представляет собой тонкий, гибкий трос, выполненный из металлического материала, такого как сталь или титан. В специальном варианте осуществления, нажимно-вытяжной трос также может иметь форму стержня или трубки.

В другом варианте осуществления нажимно-вытяжной трос может быть в форме тонкого гибкого стержня, выполненного из титанового сплава, такого как NiTinol™, а капсулу формируют на дистальном конце нажимно-вытяжного троса, например, посредством высверливания или формирования камеры внутри стержня из NiTinol™. В этом случае часть материала нажимно-вытяжного троса формирует стенку камеры капсулы.

В другом варианте осуществления камеру капсулы закрывают пробкой. Предпочтительно, пробка располагается на проксимальном конце капсулы, т.е. на конце капсулы, который прикрепляют к нажимно-вытяжному тросу. Пробку можно изготавливать из инертного металлического материала, такого как титан или нержавеющая сталь. Камеру капсулы типично герметизируют посредством приваривания пробки к стенке.

Нажимно-вытяжной трос можно прикреплять к капсуле посредством сварки, обжима или альтернативно посредством приклеивания (например, эпоксидной смолой) и/или посредством использования соединительной муфты. В таких случаях часть поверхности указанной сварки и/или соединительная муфта может содержать такое же или схожее покрытие, что и капсула. Также нажимно-вытяжной трос может содержать то же самое или схожее покрытие.

Сборный узел источника для брахитерапии по изобретению предназначен для использования в брахитерапии. Международный стандарт для герметизированных радиоактивных источников известен как стандарт ISO 2919:2012. Этот стандарт основан на выполнении теста и точно определяет общие требования, тесты на эффективность, производственные тесты, маркировку и сертификацию.

Пример сборного узла капсулы для брахитерапии по изобретению схематически изображен на фиг.1. Сборный узел источника для брахитерапии, представленный на фиг.1, содержит капсулу 1. Капсула 1 имеет камеру 2 для удерживания радиоактивного источника (не показан). Камера 2 образована стенкой 3. По меньшей мере часть внешней поверхности стенки 3 капсулы содержит покрытие 4. Как показано на фиг.1, камера 2 не обязательно должна быть полностью окружена стенкой 3. Камера 2 капсулы 1 сборного узла источника для брахитерапии, представленного на фиг.1, закрыта пробкой 5. Капсулу 1 прикрепляют к нажимно-вытяжному тросу 6 посредством сварного шва 7. В сборном узле источника для брахитерапии, представленном на фиг.1, внешняя поверхность стенки 3 полностью покрыта покрытием 4. Необязательно, покрытие 4 также можно наносить на внешнюю поверхность пробки 5, нажимно-вытяжной трос 6 и/или сварной шов 7.

Дополнительный пример сборного узла источника для брахитерапии по изобретению схематически изображен на фиг.2. Сборный узел для брахитерапии, представленный на фиг.2, также содержит капсулу 1, которая имеет камеру 2 для удерживания радиоактивного источника (не показана). Однако в примере, представленном на фиг.2, нажимно-вытяжной трос представлен в форме стержня из NiTinol™ или гибкого материала, такого как металл с памятью формы, и камеру 2 создают посредством выемки или углубления концевой части нажимно-вытяжного троса 6. Таким образом, стенка 3 (которая определяет камеру 2) представляет собой часть нажимно-вытяжного троса 6. Альтернативно, камеру 2 можно выполнять из материала, в котором выполнена выемка или который сделан полым, который впоследствии можно прикреплять к нажимно-вытяжному тросу 6 (например, посредством сварного шва). Покрытие 4 наносят на внешнюю поверхность стенки 3. В примере, представленном на фиг.2, покрытие 4 также можно наносить на часть нажимно-вытяжного троса 6 и сборный узел 8 муфты. На фиг.2 камера 2 закрыта пробкой 5 на дистальной стороне. В варианте осуществления на фиг.2 покрытие 4 также наносят на пробку 5.

В дополнительном аспекте изобретение направлено на комплект частей, содержащий сборный узел источника для брахитерапии, как описано в настоящем документе, и катетер, гибкую трубку или полую иглу для того, чтобы направлять указанный сборный узел источника для брахитерапии в место лечения.

В соответствии с изобретением, предпочтительно снижают трение, которое обусловлено движением сборного узла источника для брахитерапии назад и вперед через катетер, гибкую трубку или полую иглу. Комбинация сборного узла источника для брахитерапии и катетера, гибкой трубки или полой иглы предпочтительно позволяет располагать капсулу точно в месте лечения. Дополнительно комплект частей делает возможным использование биологически несовместимых материалов для стенки капсулы, покрытия и/или нажимно-вытяжного троса, поскольку только внешняя поверхность катетера или тому подобного находится в непосредственном контакте с организмом пациента.

В еще одном дополнительном аспекте изобретение направлено на способ получения сборного узла источника для брахитерапии, предпочтительно как описано в настоящем документе, и указанный способ включает стадии

предоставления капсулы, которая содержит камеру для удерживания радиоактивного источника, указанная камера образована стенкой,

нанесения по меньшей мере на часть внешней поверхности стенки капсулы покрытия, содержащего один или несколько материалов, выбранных из TiN, TiCN, TiCrN, CrN, TiAlCrN, DLC и MoS2, и

необязательного прикрепления указанной капсулы к нажимно-вытяжному тросу.

В случае если капсула содержится в нажимно-вытяжном тросе, стадия предоставления капсулы может содержать выполнение выемки или углубления на концевой части нажимно-вытяжного троса. Альтернативно, капсулу можно предоставлять отдельно и прикреплять к отдельному нажимно-вытяжному тросу.

Покрытие можно наносить с использованием различных способов осаждения, известных в данной области. Подходящие способы включают физическое осаждение из газовой фазы (включая катодное дуговое осаждение, электронно-лучевое физическое осаждение из газовой фазы, осаждение из газовой фазы, импульсное лазерное осаждение, осаждение распылением), химическое осаждение из фазы (включая микроволновое химическое осаждение из газовой фазы в плазменной среде, плазмохимическое осаждение из газовой фазы, удаленное плазмохимическое осаждение из газовой фазы, химическое осаждение атомных слоев из газовой фазы, химическое осаждение из газовой фазы при сжигании, химическое осаждение из газовой фазы с раскаленной проволокой, металлорганическое химическое осаждение из газовой фазы, гибридное физико-химическое осаждение из газовой фазы, быстрое тепловое химическое осаждение из газовой фазы и эпитаксию из газовой фазы) и наплавку, такую как лазерное плакирование. Предпочтительно, покрытие наносят посредством физического осаждения из газовой фазы, химического осаждения из газовой фазы или лазерного плакирования.

В дополнительном аспекте изобретение направлено на применение покрытия, как описано в настоящем документе, на капсуле для брахитерапии для снижения трения и/или износа капсулы или какой-либо другой части сборного узла.

В еще одном дополнительном аспекте изобретение направлено на применение покрытия, как описано в настоящем документе, на капсуле для брахитерапии (предпочтительно, на капсуле в сборном узле источника для брахитерапии, содержащем капсулу и нажимно-вытяжной трос, такой как описано в настоящем документе) в качестве индикатора для обнаружения износа. Для такого применения предпочтительно, чтобы капсула имела стенку камеры, выполненную из одного или нескольких материалов, выбранных из стали, титана и никеля, в то время как покрытие выполняют из одного или нескольких материалов, выбранных из TiN, TiCN, TiAlCrN и DLC.

Применение покрытия, как описано в настоящем документе, для снижения трения и предоставления индикации износа поверхности можно применять в сборном узле источника для брахитерапии, содержащем радиоактивный источник, а также в сборных узлах для брахитерапии, которые имеют «капсулы-пустышки» или «проверочные» капсулы, используемые для того, чтобы проверять и подтверждать, что путь катетера или аппликатора не загорожен, до того, как начать лечение с использованием капсулы, содержащей источник излучения.

В еще одном дополнительном аспекте изобретение направлено на брахитерапевтическое лечение, содержащее применение к индивидууму, нуждающемуся в этом, сборного узла источника для брахитерапии, как описано в настоящем документе. Брахитерапевтическое лечение может представлять собой брахитерапевтическое лечение с высокой мощностью дозы или, в специальном варианте осуществления, брахитерапевтическое лечение с импульсной мощностью дозы. При брахитерапевтическом лечении с импульсной мощностью дозы, через короткие интервалы повторяют импульсы лечения с высокой мощностью дозы которые типично длятся в течение периода от пяти до десяти минут). Интервалы могут варьироваться, например, от одного раза в 30 минут до одного раза в 3 часа. Типично, импульсы с высокой мощностью дозы повторяют один раз в час.

Соответственно, сборный узел источника для брахитерапии можно применять в месте лечения посредством подачи сборного узла источника для брахитерапии через катетер, гибкую трубку, полую иглу или аппликатор.

1. Сборный узел источника для брахитерапии, содержащий нажимно-вытяжной трос и на его дистальном конце капсулу, подходящую для брахитерапии, указанная капсула содержит камеру для удерживания одного или нескольких радиоактивных источников, указанная камера образована стенкой, и по меньшей мере часть внешней поверхности стенки капсулы имеет покрытие, содержащее один или несколько материалов, выбранных из TiN, TiCN, TiCrN, CrN, TiAlCrN, DLC и MoS2, указанная капсула прикреплена к нажимно-вытяжному тросу, причем когда указанная капсула прикреплена к дистальному концу нажимно-вытяжного троса, камера указанной капсулы закрыта пробкой.

2. Сборный узел источника для брахитерапии по п. 1, причем указанное покрытие содержит DLC.

3. Сборный узел источника для брахитерапии по п. 1 или 2, причем указанное покрытие содержит нитрид титана.

4. Сборный узел источника для брахитерапии по п. 1, причем покрытие имеет среднюю толщину в диапазоне 1-15 мкм, предпочтительно 2-10 мкм.

5. Сборный узел источника для брахитерапии по п. 1, причем покрытие имеет коэффициент трения в диапазоне 0,02-0,5.

6. Сборный узел источника для брахитерапии по п. 1, причем стенка капсулы содержит один или несколько материалов, выбранных из группы, состоящей из стали (включая нержавеющую сталь и аустенитную сталь), титана, никеля, алюминия и их сплавов.

7. Сборный узел источника для брахитерапии по п. 1, причем стенка капсулы содержит один или несколько материалов, выполненных из керамики и/или композитов.

8. Сборный узел источника для брахитерапии по п. 1, причем стенка капсулы имеет среднюю толщину в диапазоне 25-500 мкм, предпочтительно в диапазоне 50-250 мкм.

9. Сборный узел источника для брахитерапии по п. 1, причем стенка и материал покрытия имеют отличающийся цвет, предпочтительно стенка капсулы выполнена из одного или нескольких материалов, выбранных из стали, титана и никеля, а покрытие выполнено из одного или нескольких материалов, выбранных из TiN, TiCN, TiAlCrN и DLC.

10. Сборный узел источника для брахитерапии по п. 1, причем указанная капсула содержит один или несколько радиоактивных источников внутри указанной камеры и указанные один или несколько радиоактивных источников предпочтительно содержат один или несколько материалов, выбранных из группы, состоящей из иридия-192 и кобальта-60.

11. Сборный узел источника для брахитерапии по п. 1, в котором камера указанной капсулы содержит пустое пространство.

12. Сборный узел источника для брахитерапии по п. 1, в котором указанная капсула прикреплена к указанному нажимно-вытяжному тросу посредством обжимного соединения, прессового соединения, защелкивающегося соединения, сварного шва или клеевого соединения.

13. Сборный узел источника для брахитерапии по п. 12, причем по меньшей мере часть поверхности указанного нажимно-вытяжного троса, сварного шва и/или соединительной муфты также содержит указанное покрытие.

14. Сборный узел источника для брахитерапии по п. 1, в котором указанная капсула соответствует стандарту ISO 2919:2012.

15. Комплект частей, содержащий сборный узел источника для брахитерапии по любому одному из пп. 1-14 и катетер, гибкую трубку, полую иглу или аппликатор для того, чтобы направлять указанный сборный узел источника для брахитерапии к месту лечения.

16. Способ получения сборного узла источника для брахитерапии, предпочтительно по любому одному из пп. 1-14, который включает

предоставление капсулы для брахитерапии, которая содержит камеру для удерживания радиоактивного источника, указанная камера образована стенкой,

нанесение по меньшей мере на часть внешней поверхности стенки капсулы покрытия, причем покрытие содержит один или несколько материалов, выбранных из TiN, TiCN, TiCrN, CrN, TiAlCrN, DLC и MoS2, и

прикрепление указанной капсулы к нажимно-вытяжному тросу, и когда указанную капсулу прикрепляют к дистальному концу нажимно-вытяжного троса, камера указанной капсулы закрывается пробкой.

17. Способ по п. 16, в котором указанное покрытие наносят на указанную стенку посредством способа физического осаждения из газовой фазы, способа химического осаждения из газовой фазы или посредством лазерного плакирования.

18. Применение покрытия, как определено в каком-либо одном из пп. 1-6, на капсуле для брахитерапии для снижения трения и/или износа капсулы.

19. Применение покрытия, как определено в любом одном из пп. 1-6, на капсуле для брахитерапии в качестве индикатора для обнаружения износа.

20. Способ брахитерапевтического лечения, который включает применение сборного узла источника для брахитерапии по пп. 1-14 в месте лечения, таком как опухоль.

21. Способ брахитерапевтического лечения по п. 20, в котором указанный сборный узел источника для брахитерапии применяют в месте лечения посредством подачи сборного узла источника для брахитерапии через катетер, гибкую трубку, полую иглу или аппликатор.



 

Похожие патенты:

Изобретения относятся к медицинской технике, а именно к мобильным рентгеновским аппаратам. Мобильный рентгеновский аппарат включает в себя основание для размещения блока управления и источника питания, а также перемещаемый шарнирный рычаг, поддерживающий рентгеновский аппликатор, содержащий рентгеновскую трубку для испускания рентгеновского луча, имеющего центральную ось, через выходное окно для облучения объекта, причем рентгеновский аппарат дополнительно включает в себя дозиметрическую систему на основе фантома, включающую в себя эквивалентный ткани материал, при этом дозиметрическая система содержит по меньшей мере два дозиметра, обеспеченные в эквивалентном ткани материале на определенных глубинах.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам генерации и манипуляции протонным пучком. Способ облучения мишени включает в себя этапы генерирования протонного пучка с помощью циклотрона, обеспечения первой информации для системы выбора энергии, которая включает в себя глубину указанной мишени, выбора уровня энергии множества протонов с помощью системы выбора энергии на основании первой информации, маршрутизации протонного пучка от указанного циклотрона по каналу передачи пучка до системы сканирования, обеспечения второй информации для системы сканирования, которая включает пару поперечных координат и дозу мишени, направления протонного пучка с помощью магнитной конструкции на участок мишени, определяемый второй информацией, причем магнитная конструкция содержит двунаправленные магниты и отдельные источники питания для магнитов, соответствующие каждому из двунаправленных магнитов, облучения мишени на основании второй информации и управления отдельными источниками питания для магнитной структуры на основании положения пучка в мишени.
Изобретение относится к медицине, онкологии, радиологии и может быть использовано для лечения сарком мягких тканей (СМТ), их рецидивов. Проводят локальную гипертермию 3 раза в неделю, начиная ее одновременно с лучевой терапией, при температуре 43°С в течение 60 мин.

Способ относится к ядерной медицине, нейроонкологии, может быть применен при бор-нейтронозахватной терапии (БНЗТ) злокачественных опухолей. Проводят введение пациенту препарата адресной доставки бора, облучение потоком эпитепловых нейтронов и измерение гамма-спектрометром пространственного распределения интенсивности излучения гамма-квантов.
Изобретение относится к медицине, онкологии, урологии, радиологии, способам регистрации аутофлюоресценции тканей для более эффективного проведения низкодозной брахитерапии локализованных форм злокачественных новообразований предстательной железы.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам совмещения изображений. Система для визуализации картирования совмещения изображений, обеспечивающая осуществление способа для визуализации картирования совмещения изображений, в которой первое изображение, использующее первую систему координат, сопоставляется со вторым изображением, использующим вторую систему координат, причем система содержит дисплей и один или более процессоров, запрограммированных принимать первое и второе изображение, получать картирование совмещения изображений из первого изображения во второе изображение, получать одно или более опорных мест в изображении, выделять каждое опорное место в изображении и выделять коррелированное место в изображении, причем один или более процессоров запрограммированы отображать первое изображение рядом со вторым изображением на дисплее, и коррелированные места в изображении определяются с использованием картирования совмещения изображений, причем картирование совмещения изображений содержит, если картирование совмещения изображений осуществляется в системе координат одного из первого изображения и второго изображения, то путем суммирования картирования совмещения изображений с опорным местом в изображении одного из первого изображения и второго изображения и преобразования суммы в систему координат другого из первого изображения и второго изображения, или если картирование совмещения изображений осуществляется в системе координат другого из первого изображения и второго изображения, то путем преобразования опорного места в изображении в систему координат другого из первого изображения и второго изображения и прибавления картирования совмещения изображений.

Группа изобретений относится к наружной дистанционной лучевой терапии. Система планирования лечения для формирования границ лечения содержит один или более процессоров, запрограммированных, чтобы принимать план лучевой терапии (RTP) для облучения мишени в течение одной или более фракций лечения, причем упомянутый RTP включает в себя одну или более границ лечения вокруг мишени, и запланированное распределение дозы, которая должна быть доставлена мишени, принимать данные движения по меньшей мере для одной из фракций лечения по RTP, причем данные движения принимаются во время и/или между фракциями лечения по RTP, вычислять распределение дозы с компенсацией движения для мишени и сравнивать распределение дозы с компенсацией движения с запланированным распределением дозы.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам подачи радиофармацевтических материалов. Система измерения радиоактивной концентрации радиофармацевтического препарата содержит контейнер, связанную с ним анализируемую область, сформированную из части контейнера, детектор радиации, апертурную систему, имеющую по меньшей мере один оптический элемент, расположенный между анализируемой областью и детектором радиации, и выполненную с возможностью передачи в нее радиоактивной концентрации радионуклида в анализируемой области, устройство сбора данных, обеспечивающее измерение радиации анализируемой области, и микропроцессорную систему.

Изобретение относится к медицине, онкологии, способам комбинированного лечения местнораспространенного рака прямой кишки (РПК). Проводят предоперационную дистанционную лучевую гамма-терапию (ДЛТ) на фоне введения химиопрепаратов и локальной гипертермии.

Группа изобретений относится к медицинской технике. Предлагается устройство излучения и способ минимизации излучения, в которых излучение, доставляемое пациенту и/или оператору оборудования, минимизируют.
Наверх