OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

19

11 Número de publicación: 2 257 417

51 Int. Cl.:

A61M 36/12 (2006.01) ESPAÑA

12

TRADUCCIÓN DE PATENTE EUROPEA

T3

86 Número de solicitud europea: 01941940 .7

86 Fecha de presentación : 05.06.2001

87 Número de publicación de la solicitud: 1286720

87 Fecha de publicación de la solicitud: 05.03.2003

54 Título: Sistema cargador automatizado de semillas de radioisótopos para agujas de implante.

30 Prioridad: 05.06.2000 US 587624

73 Titular/es: MENTOR CORPORATION

201 Mentor Drive Santa Barbara, California 93111, US

45 Fecha de publicación de la mención BOPI:

01.08.2006

72 Inventor/es: Elliott, Daniel, M.;

Hoedeman, George, M.; Berkey, John, J. y Elliott, Jonathan, D.

45 Fecha de la publicación del folleto de la patente:

74 Agente: Carvajal y Urquijo, Isabel

ES 2 257 417 T3

01.08.2006

Aviso: En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletín europeo de patentes, de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposición (art. 99.1 del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas). Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. Pº de la Castellana, 75 – 28071 Madrid

1

ES 2 257 417 T3

DESCRIPCIÓN Sistema cargador automatizado de semillas de radioisótopos para agujas de implante. Campo de la invención La presente invención está relacionada en general con el campo de los dispositivos médicos para la manipulación de materiales de radioisótopos. Más específicamente, la presente invención está relacionada con un sistema automatizado para cargar semillas de radioisótopos de baja dosis en agujas de implante para su utilización en los procedimientos de braquiterapia o similares. Antecedentes de la invención Es bien conocido el uso de radioisótopos para los distintos procedimientos médicos tales como la braquiterapia y similares. Dichos usos caen dentro de dos categorías generales; (i) radioisótopos de alta dosis que se colocan temporalmente en delación con el cuerpo del paciente durante un periodo relativamente corto de tiempo, para realizar el tratamiento de radiación, e (ii) radioisótopos de baja dosis que se implantan permanentemente en el cuerpo del paciente, con la duración del tratamiento de radiación determinada por la intensidad y vida media del radioisótopo implantado. Los radioisótopos de alta dosis se implantan típicamente utilizando una configuración de catéter y un dispositivo comúnmente conocido como post-cargador, el cual hace avanzar el radioisótopo de alta dosis situado en el extremo de un hilo metálico fuente a través del catéter hasta el lugar deseado. Los radioisótopos de baja dosis, por el contrario, se implantan utilizando un conjunto de agujas de implante, con los radioisótopos de baja dosis encapsulados en envases muy pequeños, conocidos como semillas, que se cargan manualmente en una serie de agujas de implante, y siendo después eyectadas para formar una rejilla de tres dimensiones de radioisótopos en el paciente que se corresponde con un plan de dosis según lo determinado por el médico. El objetivo del procedimiento de braquiterapia de baja dosis es posicionar esta rejilla en tres dimensiones de las semillas de radioisótopos en torno a un área de tejido canceroso diana. Cada una de las semillas de radioisótopos consiste en una fuente radioactiva, tal como Yodo (I-125) o Paladio (Pd-103) dentro de una cápsula de titanio similar a un pequeño tubo, que tiene aproximadamente el tamaño de un grano de arroz. Estos tipos de fuentes radioactivas de baja dosis emiten una radiación de una energía muy baja, que es absorbida principalmente por el tejido que rodea inmediatamente a la semilla del radioisótopo. Esta radiación constante de baja energía es típicamente emitida por las semillas de los radioisótopos durante un periodo de hasta seis meses, como una forma de matar las células del cáncer en el área diana, sin tener que someter al paciente a las molestias y riesgos que acompañan frecuentemente a los procedimientos de radioisótopos de alta dosis. Un procedimiento común de braquiterapia en el uso de radioisótopos de baja dosis para tratar el cáncer de próstata. Aunque los procedimientos de braquiterapia con el uso de radioisótopos de baja dosis pueden aplicarse a muchas partes diferentes del cuerpo, es útil la descripción de un tratamiento en particular para conseguir una mejor comprensión de estos tratamientos. En un procedimiento típico de cáncer de próstata, se colocan un numero predeterminado de semillas (de 1 a 6) dentro de cada una de una serie de 2

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

2

agujas de implante (hasta 40), con las semillas separadas entre sí en cada aguja mediante pequeños separadores. Se coloca una pequeña cantidad de cera de hueso en la punta de las agujas de implante para impedir que las semillas y los separadores puedan desprenderse hasta que estén implantadas en el paciente. Las agujas de implante cargadas se colocan entonces en el lugar apropiado para la inserción dentro del área perineal del paciente, utilizando un soporte que tiene una rejilla de coordenadas X-Y. Cada aguja se coloca manualmente en la cámara apropiada en la rejilla, insertándose así en el paciente. Se utiliza una sonda de ultrasonidos para ayudar al médico en el guiado de cada aguja hasta el lugar deseado. Las semillas y los separadores se suministran desde la punta de la aguja de implante utilizando una configuración de estilete y aguja hueca, en donde la aguja hueca se retrae preferiblemente mientras que el estilete permanece en posición. Al completarse, las semillas implantadas forman una rejilla tridimensional de fuentes de radioisótopos que implementa un plan de dosis predeterminado para el tratamiento del cáncer de próstata en el paciente. Para consultar los antecedentes de los procedimientos y equipamiento utilizado en este tipo de tratamiento del cáncer de próstata, se hace referencia a la patente de los EE.UU. número 4167179. A través de los años se han desarrollado numerosos avances en el diseño del equipamiento para su utilización en los procedimientos de radioisótopos. Las patentes de los EE.UU. números 4086914, 5242373 y 5860909, así como también el documento de la publicación PCT número WO-97/223379, describen configuraciones de un inyector de semillas de tipo manual para un procedimiento de radioisótopos de baja dosis, que utiliza cartuchos de semillas de inserción o paquetes de semillas para suministrar las semillas directamente en una aguja de implante, la cual está diseñada específicamente para dichos cartuchos o paquetes. De forma similar, las patentes de los EE.UU. números 4150298, 5147282, 5851172 y 6048300 describen conjuntos de cartuchos reemplazables que contienen el hilo metálico de la fuente utilizada en conjunción con los post-cargadores adaptados específicamente, que hace avanzar el hilo metálico de la fuente en el interior de los sistemas de catéteres para los procedimientos de radioisótopos de alta dosis. Aunque dichos cartuchos reemplazables hayan sido recibidos para su uso en relación con los procedimientos de radioisótopos de alta dosis, las técnicas estándar para los procedimientos de radioisótopos de baja dosis continúan utilizando una serie de agujas de implante precargadas, que se cargan manualmente mediante un radiólogo en el hospital junto antes del procedimiento. Existen varias razones por las cuales se prefiere la carga manual de las agujas de implante justo antes del uso en los procedimientos de radioisótopos de baja dosis. En primer lugar, existen diferencias en los tipos de fuentes de radioisótopos que no favorecen el uso de la configuración de cartuchos para los procedimientos de radioisótopos de baja dosis. Los hilos metálicos de la fuente utilizados para los procedimientos de radioisótopos de alta dosis utilizan solo un pequeño número de fuentes de radioisótopos de muy alta potencia que tienen unas vidas medias relativamente largas. Como resultado de ello, es económico y práctico el proporcionar para la configuración de cartuchos, un pequeño número de radioisótopos de alta dosis que puedan preordenarse y mantenerse en

3

ES 2 257 417 T3

el hospital en forma adelantada a un procedimiento. Por el contrario, dado las vidas medias relativamente cortas de los radioisótopos utilizados en los procedimientos de radioisótopos de baja dosis, es preferible que las semillas de los radioisótopos sean enviadas al hospital justo antes de su utilización. Debido a que el número de semillas de los radioisótopos varía de procedimiento en procedimiento, dependiendo del plan de dosis, y debido a que es significativo el costo de cada semilla de radioisótopos de baja dosis, no es económico efectuar el pedido de muchas semillas de radioisótopos a utilizar en un procedimiento dado. En segundo lugar, es importante el minimizar el tiempo del procedimiento, en términos del tiempo de exposición del médico a las semillas de radioisótopos de baja dosis, y en términos del tiempo total del procedimiento a partir de las normas económicas de la práctica médica. Los sistemas existentes de cartucho de desprendimiento y paquete de semillas anteriormente descritos requieren un tiempo mayor para su ejecución que en la utilización de las agujas de implante precargadas en forma convencional, porque las semillas de radioisótopos se implanta una por una, en lugar de suministrarse simultáneamente como un grupo a partir de una aguja precargada. En tercer lugar, ha sito rutinario el utilizar un radiólogo en el hospital para precargar las agujas de implante, y para tomar una serie de medidas de muestras de la intensidad de las semillas de radioisótopos, para confirmar que las semillas cumplen los requisitos especificados por el plan de dosis. Finalmente, debido al gran número de semillas de radioisótopos de baja dosis utilizadas en un procedimiento dado (típicamente hasta 150), y a la necesidad de que el médico sea capaz de modificar el plan de dosis en el instante del implante, se considera en general que la flexibilidad añadida por la carga manual de las agujas de implante justo antes de la operación, proporciona el procedimiento mejor posible de tratamiento para el paciente, así como el procedimiento más económico para el hospital. Aunque la precarga manual de las agujas de implante en el hospital continua siendo la norma para la mayor parte de los procedimientos de radioisótopos de baja dosis, se ha puesto una atención relativamente pequeña al incremento de la seguridad o eficiencia de este proceso. En la actualidad, las semillas de radioisótopos para un plan de dosis dado se envían en forma conjunta en un envase protector con destino al hospital. En el hospital, las semillas de radioisótopos se descargan del envase sobre una bandeja, en donde el radiólogo carga manualmente las semillas una por una en un conjunto de agujas de implante de acuerdo con el plan de dosis. Típicamente, las agujas de implante se colocan de punta en un soporte de agujas con las puntas selladas con cera de hueso. El radiólogo coge una única semilla de radioisótopos utilizando unas pinzas, forcepts o una manguera de vacío, y deposita dicha semilla en una aguja. A continuación, se deposita en la aguja un único separador hecho de tripa o un material absorbible similar. Este proceso se repite dependiendo del número predeterminado de semillas y separadores prescritos por el plan de dosis. El radiólogo utilizará una cámara para medir la intensidad de una muestra de las semillas de radioisótopos (típicamente solo de una semilla o bien de un muestreo de hasta el 10%). Aunque algunos soportes de agujas se suministran con un cierto grado de blindaje una vez que las semillas de radioisótopos se han cargado en

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

4

las agujas de implante, existe muy poco blindaje que pueda proteger las manos y los dedos del radiólogo durante el proceso de la carga manual de las agujas de implante. La patente de los EE.UU. número 4759345 describe un cargador de semillas blindado contra la radiación para las agujas hipodérmicas implantadas a mano, que utiliza un envase cilíndrico blindado para poder albergar hasta siete agujas de implante. Las agujas de implante tiene sus puntas selladas con cera de hueso, y están colocadas en cámaras en un disco de alineamiento. El disco de carga de semillas está situado por encima de los extremos de las agujas, y está orientado con cada uno de siete canales situados por encima de un extremo respectivo de la aguja. El procedimiento de carga tiene lugar por detrás de un bloque de blindaje en forma de L, y precisa del uso de unos forceps para captar las semillas una por una y dejándolas caer por uno de los canales para su guiado hacia el extremo de la aguja respectiva. Una vez que cada una de las agujas hayan sido cargadas a través de los canales en el disco de carga de las semillas, el disco de carga de las semillas se extrae y se inserta un pistón en cada aguja. Finalmente, un separador separa una placa de una tapa de los extremos de los pistones para impedir que los pistones puedan descargar accidentalmente las semillas durante el transporte. Con la tapa en posición, el envase cilíndrico completo está preparado para su transporte. Aunque este tipo de cargador de semillas permitiría la carga remota de las agujas de implante a transportar con una forma precargada hacia el hospital, si la semilla pudiera caerse de las agujas de implante durante el transporte, o bien pudiera producirse la extracción de las agujas del envase, sería difícil localizar y recargar las semillas. El hecho de que distintos médicos prefieran unos diferentes tipos de agujas de implante, complica además el deseo de la utilización de este tipo de envase precargado. La patente de los EE.UU. número 5906574 describe un aparato asistido por vacío para la manipulación y carga de radioisótopos utilizados dentro de un blindaje contra la radiación visible. El envase blindado con una ventaja de cristal con plomo tiene una sonda de vacío que puede manipular y captar las semillas individuales. La salida de la sonda de vacío está conectada a un tubo de vidrio con plomo, de forma tal que el operador puede verificar que se opera con una secuencia correcta de las semillas y separadores en el tubo de cristal con plomo. Una vez que se haya verificado visualmente la secuencia correcta, la punta de una aguja de implante se posiciona en un cuerpo de blindaje deslizante y se deposita sobre el otro extremo del tubo de vidrio con plomo. Se aplica una fuerza por vacío en el extremo posterior de la aguja de implante, para absorber las semillas y separadores hacia el interior de la aguja de implante. La aguja de implante se descarga entonces del tubo de vidrio y se utiliza una cera de hueso para sellar la punta. Una vez que la punta esté sellada, se retira la fuente de vacío del extremo posterior de la aguja, y se inserta un estilete o pistón dentro de la aguja. Las agujas cargadas con el blindaje deslizante protector se colocan en una caja de depósito de las agujas hasta que se implanten. Aunque este aparato mejora el blindaje y la seguridad del proceso manual de la precarga de las agujas de implante, no ofrece mejoras significativas en la eficiencia del proceso. 3

5

ES 2 257 417 T3

La misma compañía que suministra el aparato asistido por vacío para la manipulación y carga de agujas de radioisótopos anteriormente descrito en la patente de los EE.UU. número 5906574, proporciona también otros dispositivos manuales y sencillos que pueden ser utilizados como parte del proceso manual de carga de las agujas, incluyendo una cámara de braquiterapia para tomar las medidas de radiación, un cartucho de inserción de semillas IndigoTM para su utilización con la cámara, un portador de semillas Rapid StrandTM según se describe en las patentes de los EE.UU. números 4815449 y 4763642, cuyos equipos pre-colocan e insertan una serie de semillas en un material absorbible por el cuerpo, una bandeja de esterilización y clasificación, una bandeja de alineamiento de semillas, una caja de esterilización de semillas, una corredera de semillas para cargar agujas, y varias mordazas de agujas y fijadores. El cartucho de inserción de semillas IndigoTM , que es un tubo con semillas precolocadas en el tubo se utiliza solamente para distribuir y posicionar con precisión las semillas individuales en la cámara de un detector de radiación, para los fines de calibración de las semillas de radioisótopos. La corredera de semillas hace de interfaz con la bandeja de esterilización y clasificación de semillas, que tiene un depósito de semillas para recibir lotes de semillas en distintas hendiduras, y un área de clasificación y una plataforma de carga. El usuario recoge las semillas desde las hendiduras sobre la plataforma de carga con una espátula suministrada. El usuario alinea entonces las semillas y los separadores en una ranura para cada prescripción del tratamiento. Se activa entonces una tapa para encapsular las semillas y los separadores. Las agujas a cargar se bloquean en un lado de la corredera de las semillas con un bloqueo de tipo Luer. Se inserta un estilete de agujas dentro del otro lado de la corredera de las semillas, y las semillas y los separadores se presionan en la aguja de tratamiento. El documento EP-1070519 que fue publicado después de la fecha de prioridad de la presente solicitud, expone un dispositivo y método para implantar las semillas radioactivas, comprendiendo el dispositivo un envase de suministro de semillas, el cual se encuentra fijado en forma desmontable a una plataforma. A pesar de estas mejoras, la carga manual de las agujas de implante para los procedimientos de radioisótopos de baja dosis siendo un proceso engorroso que puede exponer al radiólogo y al personal del hospital a los radioisótopos no blindados. Seria ventajoso el proporcionar un sistema para cargar agujas de implante para procedimientos de radioisótopos de baja dosis, que podrían solucionar estos problemas y mejorar la seguridad y la eficiencia de este proceso. Sumario de la invención La presente invención es un sistema automatizado para cargar las semillas de radioisótopos de baja dosis en una pluralidad de agujas de implante. El sistema automatizado está compuesto por una estación de carga en la cual se puede posicionar un cartucho reemplazable. El cartucho contiene una pluralidad de semillas de radioisótopos, y una pluralidad de separadores precargados dentro del cartucho. El cartucho tiene al menos una abertura, y preferiblemente las semillas de los radioisótopos y los separadores se cargan alrededor de la periferia de un tambor giratorio dentro del cartucho. La estación de carga tiene una estructura de recepción del cartucho, y un sistema automatizado 4

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

6

de control del movimiento. Cuando el cartucho se posiciona en la estructura de recepción del cartucho, el sistema automatizado de control del movimiento activa un par de motores por pasos dentro del cartucho, uno para hacer girar el tambor giratorio y el otro para hacer que se deslice una barra de empuje para eyectar selectivamente las semillas de radioisótopos y los separadores del cartucho hacia el interior de la pluralidad de las agujas de implante. En una realización, las agujas de implante se posicionan por detrás primeramente en la estación de carga. En otra realización, las agujas de implante se posicionan con la punta primeramente en la estación de carga. En una configuración predeterminada, una vez que las semillas de radioisótopos y separadores se hayan cargado en la aguja de implante, se coloca un tapón en la punta de la aguja de implante. Preferiblemente, el sistema automatizado incluye un procesador de computadora que tiene una interfaz de usuario de pantalla táctil, que está conectada y dirige la operación del sistema automatizado del control de movimiento para cargar la pluralidad de agujas de implante, de acuerdo con un plan de dosis predeterminada. En una realización preferida, la estructura de recepción del cartucho está definida en el lado frontal de la estación de carga orientada hacia el usuario. Varias características de la presente realización mejorar la facilidad operativa, y minimizan la posible desalineación dentro del sistema automatizado. La estructura de recepción del cartucho define una trayectoria de recorrido que forma un ángulo hacia abajo para insertar el cartucho en la estructura de recepción del cartucho. La interfaz entre el cartucho y la estructura de recepción del cartucho es principalmente una conexión eléctrica en la realización preferida, ya que los motores por pasos y los discos codificadores asociados se encuentran contenidos dentro del cartucho, minimizando por tanto la necesidad de coincidencias de la tolerancia altamente ajustadas entre le estructura de recepción de los cartuchos y el cartucho. Una vez en posición, la estación de carga bloquea el cartucho en posición, utilizando un solenoide eléctrico para impedir la extracción inadvertida. Preferiblemente, el cartucho incluye un medio de almacenamiento legible por la maquina, tal como una memoria EEPROM, que almacena los caracteres que representan al menos la cantidad y lugar de las semillas de los radioisótopos precargados en el cartucho. El procesador del ordenador en el sistema automatizado está provisto preferiblemente con un formato legible por la máquina del plan de dosis predeterminado. El procesador del ordenador está programado para utilizar la información de la memoria EEPROM, y el plan de la dosis predeterminado de una forma dinámica, con el fin de hacer que el sistema de control del movimiento automatizado posicione selectivamente el tambor giratorio en el cartucho, con respecto a la abertura y provoque la eyección del numero adecuado de semillas de radioisótopos y separadores dentro de cada aguja, de acuerdo con un plan de dosis predeterminado. Es obvio además, opcionalmente, que el usuario puede interactuar con la interfaz de usuario del sistema de ordenador, para alterar el plan de dosis predeterminado durante el proceso de la carga de las semillas del implante. Preferiblemente, la interfaz de la pantalla táctil visualizará una representación gráfica de las coordenadas de cada aguja a cargar, en donde el usuario seleccionará la siguiente aguja a

7

ES 2 257 417 T3

cargar mediante el tacto con una de las coordenadas. Al tocar la coordenada, el icono asociado con la coordenada cambiará de color, indicando con ello que la aguja ha sido cargada. Además de ello, conforme se cargue cada aguja, se visualizará una representación gráfica de una sección transversal de la aguja, para permitir al usuario el confirmar visualmente la carga apropiada de las semillas de los radioisótopos y separadores dentro de la aguja de implante. En una realización preferida, un sensor de posición a lo largo del trayecto de la barra de presión se utilizará para detectar y registrar la posición de la punta de la barra de presión, para monitorizar y confirmar la carga apropiada de las semillas de los radioisótopos y separadores en la aguja de implante. La confirmación adicional de la carga apropiada de las semillas de los radioisótopos puede realizarse por un sensor de radiación que detecte el nivel de radiación de las semillas de radioisótopos después de que hayan sido eyectadas desde el cartucho. A diferencia de los sistemas existentes que solo realizan medidas de muestreo solo del nivel de radiación, la presente invención puede confirmar el nivel de radiación apropiado de cada semilla de radioisótopos. Alternativamente, el usuario puede seleccionar la monitorización del nivel de radiación de solo la primera semilla de radioisótopo eyectada en una aguja de implante o bien solo un numero dado de las semillas de radioisótopos. Como una mejora adicional de la flexibilidad de la presente invención, pueden utilizarse separadores de distinto tamaño con la presente invención. En una realización, los separadores cargados en el cartucho pueden ser de un tipo de longitud total o más pequeña, en donde el separador de longitud total tiene una longitud ligeramente más larga que la longitud de la semilla del radioisótopo. El uso de un separador de longitud más pequeña es ventajo en ciertas circunstancias en donde sea deseable desplazar la separación de las semillas de los radioisótopos en planos adyacentes del plan de dosis predeterminado. En el momento actual, la única forma de llevar a cabo lo anterior es haciendo que el médico corte manualmente una parte del separador de longitud total con antelación a la carga de una aguja de implante. Típicamente, la semilla del radioisótopo para un cáncer de próstata tendrá una longitud de 4,5 mm, con un separador de longitud total de una longitud de aproximadamente 5,5 mm. Aunque esta realización se contempla preferiblemente en términos de la utilización de separadores de longitud total y de una semilongitud, la presente invención añade la capacidad de personalizar la longitud de los separadores de longitud más pequeña según se desee. En otra realización se suministra un separador de tamaño especial denominado como separador de relleno que tiene una longitud igual a la longitud de una semilla del radioisótopo. Los separadores de relleno se utilizan para mantener la separación de los planos adyacentes en un plan de dosis, permitiendo que un lugar dado que debería contener una semilla en una configuración típica de semilla-separador-semilla-separador, pueda contener un separador de relleno en lugar de una semilla sin alterar la separación longitudinal de esta configuración típica. En una variación que se encuentra fuera del alcance de la reivindicación 1, los motores por pasos para accionar el tambor giratorio y la barra de empuje, se encuentran en la estación de carga, en lugar de hacerlo en el cartucho reemplazable. En esta variación, el

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

8

lado frontal de la estación de carga incluye una puerta pivotable que opera en una posición cerrada como un blindaje cuando el cartucho se posiciona en la estructura de recepción del cartucho, y en posición abierta como una bandeja para retener las semillas de radioisótopos sueltos y los separadores. Cuando el cartucho se encuentra en posición en la estructura de recepción del cartucho, una primera rueda de accionamiento y un codificador de posicionamiento en el cartucho se acoplan operativamente mediante una segunda rueda motriz y un sensor de la posición en la estación de carga, para accionar y detectar la posición del tambor giratorio en el cartucho. El mecanismo de registro de la posición posiciona preferiblemente el cartucho dentro de la estructura de recepción del cartucho dentro de una tolerancia de ±0,25 mm. Preferiblemente, el mecanismo de registro de la posición comprende un mecanismo de bola y trinquete, en el que el cartucho tiene al menos un trinquete definido sobre la superficie y una estación de carga que tiene un mecanismo de bola accionada por una leva, que asienta selectivamente una bola en al menos un trinquete, para registrar debidamente la posición del cartucho dentro de la estructura de recepción del cartucho. La estación de carga incluye también al menos un rail de guía que tiene una barra de empuje acoplada a un actuador lineal, que está controlado por el sistema de control del movimiento automatizado, para eyectar selectivamente las semillas de radioisótopos y los separadores desde la periferia del tambor giratorio del cartucho. El sistema automatizado de la presente invención utiliza ventajosamente un cartucho reemplazable para transportar y suministrar las semillas de radioisótopos de una forma mucho más segura y más eficiente que las prácticas manuales convencionales actuales. El cartucho reemplazable está provisto con un blindaje suficiente para asegurar una manipulación segura de las semillas de radioisótopos de baja dosis. El posicionamiento de las semillas de radioisótopos alrededor de la periferia de un tambor giratorio dentro del cartucho reemplazable sirve además para minimizar los temas de seguridad mediante la prevención del establecimiento de las semillas de radioisótopos en cualquier lugar del cartucho. Breve descripción de los dibujos Las figuras 1A y 1B son vistas en perspectiva de una realización preferida del sistema automatizado para cargar semillas de radioisótopos de baja dosis y que muestran la realización preferida del cartucho reemplazable de la presente invención en posición dentro del sistema de carga automatizado. La figura 2 es una perspectiva del sistema automatizado de la figura 1 con un cerramiento y que muestra la estructura de recepción que se acopla con el cartucho reemplazable de la realización preferida de la presente invención. Las figuras 3A y 3B son vistas en perspectiva despiezadas de la realización preferida del cartucho reemplazable de la figura 1 que carga las agujas desde la parte posterior. La figura 4 es una representación esquemática de las distintas combinaciones de semillas de radioisótopos, separadores y tapones según están almacenados en el tambor giratorio de la realización preferida del cartucho reemplazable de la figura 3. La figura 5 es una vista detallada de un conjunto de cabestrante para la barra de presión de la realiza5

9

ES 2 257 417 T3

ción preferida del cartucho reemplazable de la figura 3. La figura 6 es una perspectiva del cartucho reemplazable ensamblado de la figura 3 con una aguja para ser cargada desde la parte posterior. La figura 7 es una vista en perspectiva despiezada de una realización alternativa del cartucho reemplazable que carga las agujas desde la punta. La figura 8 es una vista en sección transversal detallada de una estructura de alineamiento de la punta, sensor de radiación y sistemas de detección de la aguja del cartucho reemplazable de la figura 9. La figura 9 es una vista en perspectiva de un cartucho reemplazable ensamblando con una aguja a cargar desde la punta. La figura 10 es una vista en perspectiva despiezada de una realización preferida de una presilla de carga de acuerdo con la presente invención. La figura 11 es una vista en perspectiva de una presilla de carga ensamblada de la figura 10. Las figuras 12 y 13 son representaciones gráficas de una realización preferida de una pantalla de interfaz de usuario de una representación visual del sistema automatizado de la figura 1. Las figuras 14 y 15 es una perspectiva de otra realización del sistema automatizado de la presente invención, que tiene un cartucho reemplazable que no incluye los motores por pasos. Descripción detallada de la realización preferida Con referencia a la figura 1, el sistema automatizado 10 para cargar semillas de radioisótopos de baja dosis en una pluralidad de agujas de implante está formado por una estación de carga 12 dentro de la cual se coloca un cartucho reemplazable 14. Preferiblemente, la estación de carga 12 incluye una estructura que define una estructura de recepción del cartucho 16 en el lado frontal de la estación de carga orientado hacia el usuario, tal como se muestra en la figura 2. En esta realización, la estación de carga 12 presenta un lado frontal hacia el usuario, con una dimensión más larga correspondiente del cartucho reemplazable situado en la estructura de recepción del cartucho 16 paralelo a este lado frontal. Alternativamente, el cartucho 14 y la estructura de recepción del cartucho 16 podrían estar orientados transversalmente con respecto al lado frontal de la estación de trabajo 12 o incluso en el lado posterior de la estación de carga 12. La estación de carga 12 tiene una base 20 (tal como se muestra en la figura 1) y una tapa 22 (tal como se muestra en la figura 2) formada preferiblemente por plástico moldeado o metal. El procesador de ordenador 30 para el sistema automatizado es preferiblemente una placa madre que tiene un microprocesador, bus interno, un bus compatible PCI, memorias DRAM y EPROM o una memoria SRAM con batería de reserva, con las interfaces externas apropiadas o placas PC acopladas para una interfaz de video, interfaces IDE de canales múltiples, una interfaz de disco flexible, una interfaz de Ethernet, interfaces COM y LPT, un puerto paralelo bidireccional externo y un puerto serie. El sistema de control del movimiento automatizado 32 es preferiblemente un controlador de movimiento Galil, disponible a través de Galil Motion Control In., que hace de interfaz con el procesador de ordenador 30 a través del bus compatible PCI. El sistema de control de movimiento automatizado 32 con el software apropiado, proporciona toda la funcionalidad para el control del nivel inferior de la posición del 6

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

10

motor por pasos y de los sensores de realimentación. Se suministran también una unidad de disco duro 34, unidad de disco flexible 36, una unidad de medios extraíbles de alta densidad 37, y una unidad CD o CDRW 38, para almacenar los datos y la información a utilizar por el sistema automatizado 10. La pantalla de video 40 que opera como interfaz de usuario es preferiblemente una pantalla LCD plana de 45,97 cm de una resolución de 1280 por 1024, con una pantalla resistiva táctil, tal como las disponibles a través de la firma Nacional Display System. Alternativamente, podrían suministrarse una pantalla de video no táctil convencional y un ratón, teclado o dispositivos de entrada similares. Se coloca un sensor 42 de radiación del tipo de contador proporcional, para poder detectar el paso de las semillas de radioisótopos desde el cartucho 14 dentro de la agujas de implante y para verificar la intensidad de la radiación de las semillas de radioisótopos. En la realización preferida, el sensor de radiación 42 está conectado a una tarjeta 43 de analizador multicanal, que sirve como dispositivo de adquisición de datos para la información de este sensor. Para mayor claridad, no se muestran ninguna de las interconexiones o los cables entre los distintos elementos tal como se muestran en la figura 1. La figura 2 muestra un par de asas 44 para transportar la estación de carga 12 y una de las dos unidades de los ventiladores 46, para refrigerar el circuito y los componentes de la estación de carga 12. Los altavoces 48 están incluidos también en la parte frontal de la estación de carga 12. Con referencia específicamente a la figura 2, se describirá la estructura de recepción del cartucho 16 que forma un ángulo hacia abajo de la realización preferida. La estructura de recepción del cartucho 16 incluye un canal 24 en ángulo con lados que definen un trayecto en ángulo hacia debajo de recorrido para la inserción de un ángulo preferido de aproximadamente 45 grados. Una vez en posición, la estación de carga 12 bloquea el cartucho en posición utilizando un solenoide eléctrico 26 para impedir la extracción inadvertida del cartucho 14 durante la operación del sistema automatizado 10. El bloqueo se inicia automáticamente una vez que se haya detectado la presencia del cartucho 14 en la estructura de recepción del cartucho 16, y que el usuario haya iniciado una operación de carga a través de la pantalla 40. El desbloqueo del cartucho se inicia por el usuario al seleccionar una operación de extracción del cartucho a través de la pantalla 40, pero solo después de que el procesador de ordenador 30 haya confirmado la terminación de cualquier movimiento crítico que forme parte de la operación de carga de las agujas, y después de haber eliminado la alimentación eléctrica del cartucho 14. Preferiblemente, la única interfaz entre el cartucho 14 y la estructura de recepción del cartucho 16 es un conector 28 eléctrico del tipo de patillas múltiples. Puesto que los motores por pasos y los discos codificadores asociados están contenidos dentro del cartucho 14, se minimiza la necesidad de coincidencias de tolerancias altamente extremas entre el canal 24 de la estructura de recepción del cartucho 16 y el cartucho 14. Además de las señales necesarias de control y de detección, el conector 28 incluye las conexiones de tierra y de alimentación eléctrica para suministrar alimentación eléctrica al cartucho 14. La presencia del cartucho 14 en la estructura de recepción de cartuchos 16 se detecta también por medio de un contacto

11

ES 2 257 417 T3

en el conector 28. Aunque el canal en ángulo 24 es la realización preferida para hacer de interfaz del cartucho 14 con la estructura de recepción del cartucho 16, se reconocerá que pueden utilizarse muchas otras estructuras, tal como los raíles de guía, enganches, configuraciones de pivotes, bloqueos de bola y trinquete, y orientaciones tales como la horizontal o vertical, y conectores tales como los contactos ópticos, infrarrojos, RF, contactos deslizantes, contactos matriciales o similares, que podrían ser utilizados para llevar a cabo la misma función de interfaz del cartucho 14 con la estructura de recepción del cartucho 16. Con referencia ahora a las figuras 3A y 3B, el cartucho 14 contiene una pluralidad de semillas de radioisótopos, y una pluralidad de separadores precargados en el cartucho. El cartucho 14 tiene al menos una abertura 50 dentro de la cual se posiciona la aguja de implante. Las semillas de radioisótopos y los separadores se cargan en los agujeros o cámaras 52 situados alrededor de la periferia de un tambor giratorio 54. El cartucho 14 incluye un par de motores por pasos dentro del cartucho. Un primer motor por pasos 56 hace girar el tambor giratorio 54. Se observa que el motor por pasos 56 acciona preferiblemente el tambor giratorio 54 directamente, sin que intervenga ninguna configuración de engranajes. Un segundo motor por pasos 58 tiene un conjunto de cabestrante 60 que gira en acoplamiento con una barra de presión 62 para hacer deslizar la barra de presión 62. Para el tambor giratorio 54, el detector del codificador 64 detecta la posición de un disco codificador correspondiente 66, el cual se comunica de nuevo con el sistema de control de movimiento automatizado 32 (véase la figura 1). Preferiblemente, el motor por pasos y el codificador se seleccionan de forma tal que el motor por pasos gira por pasos con respecto a la distancia entre las cámaras situadas alrededor de la periferia. El alineamiento de la abertura con las cámaras en el tambor se realiza preferiblemente en el instante del ensamblado. Se observará también que podrían utilizarse otras unidades motrices distintas a los motores por pasos con un éxito equivalente en la presente invención, tal como los servomotores, motores accionados por un torno sin fin, o motores de CC con un control de indexado apropiado. En una realización alternativa tal como se muestra en la figura 7, puede utilizarse un codificador con un grado más alto de resolución, y el motor por pasos puede ser incrementado en valores inferiores a pasos completos. En esta realización, un primer codificador para el tambor giratorio genera una señal de realimentación posicional de un índice de las cámaras del tambor giratorio con respecto a la línea del recorrido del actuador lineal 60, y un segundo codificador 68 con un segundos disco codificador 70 para el actuador lineal 60 que genera una señal de realimentación posicional de una posición del miembro alargado a lo largo de la línea del recorrido. Con referencia de nuevo a la figura 3. la serie de sensores de posición 72 están posicionados en línea con la barra de presión 62 para detectar el recorrido de la barra de presión 62 conforme es accionada por el sistema de cabestrante 60 a través de su línea de recorrido. Los sensores 72 están conectados al circuito sensor 74 para comunicar esta información de la posición al sistema de control 32 de movimiento automatizado. Cada detector del codificador 64 y el circuito sensor 74 están conectados eléctricamente a una placa

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

12

de circuitos 76, la cual tiene un conector adecuado 78 para acoplarse y conectarse con un conector correspondiente 28 (figura 2) en la estructura receptora del cartucho 16 de la carcasa 12. Preferiblemente, la placa de circuitos 76 está provista con una memoria 79 de solo lectura programable y eléctricamente borrable (EEPROM), o una memoria no volátil similar para almacenar los parámetros y otros datos que sean exclusivos para el cartucho 14 en particular, y para el paciente en particular y para el plan de dosis que se haya desarrollado para dicho paciente. El contenido de la memoria EEPROM 79 se configura inicialmente durante la carga y calibración del cartucho 14 en la fábrica. Este contenido se actualiza por el sistema automatizado 10, de forma que refleje continuamente el estado en curso del cartucho 14. Por ejemplo, cuando las semillas del radioisótopo y/o los separadores son eyectados desde una cámara dada 52, entonces los datos de la EEPROM 104 se actualizan para reflejar que la cámara dada 52 no contenga ya más cualquier semilla de radioisótopo y/o los separadores. Preferiblemente, la memoria EEPROM 79 es capaz de almacenar la información de identificación del paciente y del hospital, así como también el inventario de las semillas y la información de la fabricación. Opcionalmente, la memoria EEPROM podría almacenar también un plan de las dosis del paciente en particular. En la realización preferida, los distintos elementos de la carcasa albergan el cartucho 14 para crear un único cartucho encerrado para simplificar la operación de la manipulación del cartucho, tal como se muestra en la figura 3. Preferiblemente, los distintos elementos de la carcasa están formados con acero inoxidable mecanizado para mejorar el aspecto protector del armazón. Alternativamente, la carcasa podría estar formada por materiales distintos al acero inoxidable. Por ejemplo, los elementos del armazón podrían ser de plástico moldeado con las piezas apropiadas que tuvieran el revestimiento de plomo interno o similar, para proporcionar un blindaje suficiente. Aunque la realización preferida se describe como un cartucho de expulsión encerrado, se comprenderá por parte de los técnicos especializados en el arte que algunos de los componentes funcionales del cartucho 14 podrían estar encerrados por separado o bien dejándolos sin encerrar, y conectados operativamente en forma conjunta, para llevar a cabo la misma funcionalidad, tal como permitir el acoplamiento con la estructura de recepción del cartucho 16, y el movimiento protector de la barra de presión 62 a lo largo de su línea de recorrido. En la realización preferida del cartucho de carga posterior 14, tal como se muestra en la figura 3, el manguito 80 de la barra de presión encierra el recorrido de la barra de presión 62. La tapa 81 es una unidad de una pieza que cubre el conjunto del cabestrante 60 y sus componentes asociados. El montaje 82 del motor del cabestrante proporciona una base de montaje para la mayor parte de los componentes principales del cartucho 14, incluyendo la placa de circuitos 76 y el detector 64 del codificador. La carcasa 83 alberga el motor por pasos 56 y el tambor giratorio 54. El montaje del motor 82 y la tapa 81 están fijados mediante tornillos internos (no mostrados) a los que se tiene acceso cuando se retira la placa 84 de la tapa. La placa frontal 85 cubre la placa de circuitos 74 y está montada también con tornillos entre la placa de 7

13

ES 2 257 417 T3

cubierta 84 y la tapa 81. La carcasa 86 de la aguja está atornillada también sobre la placa de la tapa 84 e incluye la abertura 50, a través de la cual la aguja tiene acceso al cartucho. En la realización preferida, tal como se muestra en la figura 6, el contenido se carga en la parte posterior 131 de la aguja de implante 13, que tiene su punta 132 taponada con cera de hueso o un tapón de material similar. Alternativamente, un rizo en la punta 132 podría impedir que el contenido de la cámara pudiera ser presionado fuera de la punta 132 de la aguja 132 al cargarse desde la parte posterior 131. En esta realización, la parte posterior 131 de la aguja 130 está fijada preferiblemente en posición en la abertura 50 mediante un bloqueo de tipo Luer o un conjunto similar. Preferiblemente, la punta 132 no se extiende más allá del lado de la estación de carga 12 como medida de seguridad. En una realización alternativa tal como se muestra en las figuras 7 y 9, el contenido se carga en la punta 132 de la aguja 130, en lugar de hacerlo en la parte posterior 131 de la aguja 130. En esta realización, los elementos de la carcasa están configurados en forma algo distinta a la realización de carga posterior. El manguito de barra 80 encierra al recorrido de la barra de empuje 62. Las mitades de la carcasa 87 se acoplan a la base 88 para cubrir el conjunto del cabestrante / actuador lineal 60 y sus componentes asociados. La base 88 proporciona una base de montaje para la mayoría de los componentes principales del cartucho 14 de la realización de carga de la punta, incluyendo la placa de circuitos 76 y el detector del codificador 64. La placa 89 proporciona una estructura de montaje para el motor por pasos 56, e incluye una abertura 90, a través de la cual la barra de empuje 62 se desliza para acoplarse a las semillas de radioisótopos y separadores situados en las cámaras 52, alrededor de la periferia del tambor giratorio 54. La placa 89 impide también que las semillas de los radioisótopos y los separadores puedan caerse y salirse de las cámaras 52 en un lado del tambor giratorio 54. La cubierta 92 similar a una tapa se encuentra montada sobre el otro lado del tambor giratorio 54, e incluye una abertura 94, por medio de la cual se tiene acceso al circuito sensor 74, y a través de la misma la barra de empuje 62 se desliza para eyectar las semillas del radioisótopo y separadores en la aguja de implante (no mostrado) a través del tubo de alineamiento 96. La estructura de alineamiento 98 comprende preferiblemente una guía de aguja de alineamiento biselada, que tiene un canal interno parda alinea una aguja de implante biselada correspondiente con el tubo de alineamiento 96. Se utiliza el solenoide eléctrico 100 para bloquear la aguja de implante en posición con respecto al cartucho 14, una vez que se haya confirmado la posición adecuada de la aguja de implante en la estructura de alineamiento 98. En esta realización, al menos la abertura 50 está definida en un extremo de un tubo de blindaje 102 construido por un metal apropiado, para blindar los radioisótopos conforme se estén cargando en la aguja de implante. Además de las ventajas añadidas por la construcción del cartucho 14 como un cartucho único y desprendible, la realización preferida del cartucho 14 está diseñada con un mínimo de piezas para permitir un desmontaje fácil y la esterilización para una posible reutilización. Una vez que se hayan desmontado las distintas cubiertas y los conjuntos de los circuitos, las 8

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

14

partes restantes del cartucho 14 se limpian con alcohol o peróxido de hidrógeno para eliminar la carga biológica. Al volver a su montaje, el cartucho completo 14 se esteriliza preferiblemente con una técnica de esterilización por gas. La facilidad de desmontaje proporciona también un mecanismo conveniente mediante el cual puede llevarse a cabo la eliminación de emergencia de las semillas de radioisótopos, de forma sencilla mediante el desmontaje de la cubierta 92 y volcando las semillas de radioisótopos y separadores en un envase adecuado. El uso de un tambor giratorio 54 añade también unas ventajas importantes a la realización de la presente invención. El posicionamiento de las cámaras 52 alrededor de la periferia del tambor 54, reduce la concentración de las fuentes de radiación en cualquier punto dado, y proporciona una separación óptima de las semillas de radioisótopos entre sí, mejorando por tanto la seguridad del cartucho 14. En la realización preferida, cada cámara 52 es suficientemente larga para acomodar cualquiera de un conjunto combinacional de semillas de radioisótopos, separadores y tapones. Tal como se muestra en la figura 4, las distintas combinaciones de semillas de radioisótopos 110, separadores de longitud completa 112, separadores de longitud parcial 114, los cuales pueden servir como separadores de relleno 116, pueden posicionarse dentro de una cámara dada 52. En esta realización, la longitud de una semilla de radioisótopo 110 o un elemento de relleno 114 es de 4,5 mm, la longitud de un separador de longitud completa 112 es de 5,5 mm, y la longitud de un tapón 116 es de 2 mm. Tal como es evidente, la selección de las longitudes de cada una de las semillas 110, separadores 112, 114 y tapones 116 permite que puedan utilizarse varias combinaciones que tengan la misma longitud global al posicionarse en la aguja de implante de 10 mm para la semilla y el separador o 12 mm para la semilla, separador y tapón. La combinación en particular de cada uno para un cartucho dado se determina óptimamente en el instante en que el cartucho 14 se precarga de acuerdo con un plan de dosis predeterminado. Esta información puede ser utilizada por la estación automatizada 10, para cargar las agujas de acuerdo con un plan de dosis predeterminado. En una realización preferida, el tambor giratorio 54 se proporciona con 200 cámaras 52 separadas en forma equidistante alrededor de la periferia del tambor giratorio 54. El disco 66 codificador óptico tiene preferiblemente 400 ó 1600 líneas de resolución, lo cual da por resultado una resolución de 2 a 8 cómputos por cada cámara 52. En una realización alternativa con una resolución mayor que la anteriormente descrita, se utilizan 72000 líneas de resolución, lo cual proporciona una resolución de 360 cómputos por cámara 52. Se proporciona una referencia mediante un canal de indexado en el disco codificador 66. El alineamiento de la abertura 50 hacia las cámaras 52 en el tambor 54 utilizando el canal indexado se lleva a cabo preferiblemente en el instante del ensamblado. En la realización de alta resolución, se almacena un desplazamiento hacia una primera posición de la cámara en sentido horario desde la referencia inicial, como un parámetro para el cartucho 14, para permitir la calibración de la tolerancia del cartucho individual. Alternativamente, podría ser utilizado un sensor óptico para situar el centro de una cámara 52 para los fines de la calibración de un índice. En la operación,

15

ES 2 257 417 T3

el sistema 32 de control de movimiento automatizado 32, utiliza un motor por pasos 56 y el circuito codificador 64 para establecer una referencia a la primera cámara 52 del tambor de semillas. El movimiento del tambor 54 puede tener lugar en forma bidireccional (es decir, en sentido horario o antihorario) y de forma lo más rápida posible, con el fin de desplazarse a la posición de la cámara más cercana deseada, según lo determinado por el procesador de ordenador 30, y por el sistema 32 de control del movimiento automatizado en el tiempo más corto posible. Al ser solicitado por el procesador de ordenador 30, el sistema 32 de control de movimiento automatizado se indexará con el centro de la posición de la cámara deseada, en preparación para la transferencia del contenido de dicha cámara 52 a la aguja de implante. El tambor 54 permanecerá en esta posición hasta que se le dé orden de una nueva posición. Con referencia ahora a la figura 5, se describirá una realización preferida del conjunto de cabestrante 60. Se encuentran posicionados un par de cabestrantes 120, 121 por encima y por debajo de la línea de recorrido de la barra de empuje 62. El cabestrante superior 120 es preferiblemente el eje del motor por pasos 58. El cabestrante inferior 121 es preferiblemente un rodamiento a bolas 122 retenido en un brazo de pivote 123 presionado mediante un resorte 124. Preferiblemente, el cabestrante superior 120 incluye un canal radial 125 adaptado para guiar la barra de empuje 62. El brazo de pivote 123 pivota hacia atrás para permitir que la barra de empuje 62 entre el conjunto del cabestrante 60. Una vez acoplado, el canal 125 guía la barra de empuje 62 ya que está retenida por fricción entre los cabestrantes 120, 121. En la realización preferida, el canal 125 está alineado con respecto a las cámaras 52 mediante el ajuste del motor 58 que acciona el conjunto del cabestrante 60 hasta la profundidad deseada. Se estable preferiblemente un limite de recorrido positivo, utilizando un primer sensor óptico 126, que es parte de la estructura del conjunto del cabestrante 60, el cual detecta la parte posterior de la barra de empuje 62 que pasa a través de un punto definido. Se establece un límite de recorrido negativo para la línea de recorrido de la barra de empuje 62, mediante un segundo sensor óptico 127, que duplica la referencia inicial. Preferiblemente, los límites del recorrido no inhabilitan el motor por pasos 58, sino que más bien envían una indicación al sistema 32 de control de movimiento automatizado, para indicar que se ha superado el límite del recorrido respectivo. Una vez puesto a cero la referencia inicial, la barra de empuje 62 se desplaza hacia delante y en el interior de una cámara abierta 52 del tambor 54. Esto sirve como un bloqueo mecánico flojo para impedir que el tambor 54 pueda girar inadvertidamente. Cuando se genere una petición para una transferencia de la semilla, por parte del procesador de ordenador 30, el sistema 32 de control de movimiento automatizado activará el conjunto del cabestrante 60 para hacer retroceder la barra de empuje 62, permitiendo por tanto que el tambor 54 pueda girar libremente. Cuando el tambor 54 haya sido indexado hasta la posición de la cámara deseada, el sistema 32 de control de movimiento automatizado dará ordenes al motor por pasos 58 para que desplace la barra de empuje 62 hacia delante para empujar el contenido de la cámara 52 fuera del tambor 54 y hacia el interior del tubo 96 que conduce al sensor de radiación 42. La

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

16

distancia que recorrerá la barra de empuje se basará en la longitud total del contenido en la cámara dada y en la posición del sensor de radiación 42. Debido a que el sistema de control de movimiento automatizado 32 conoce la naturaleza del contenido de cada cámara 52, la barra de empuje tendría orden de parar y posicionar la semilla del radioisótopo frente al sensor de radiación 42, en el caso de que la semilla del radioisótopo estuviera presente en el contenido de una cámara dada, y si el procesador del ordenador 30 determinara que tuviera que adquirirse una medida de la radiación, basándose en los parámetros de detección de la radiación tal como estén configurados por el usuario del sistema automatizado 10. En este caso, se comunicaría un mensaje desde el sistema de control de movimiento automatizado 32 al procesador del ordenador 30, en el instante en que la semilla del radioisótopo 110 haya sido posicionada debidamente, indicando que puede ejecutarse una medida de la radiación. Una vez que se haya tomado la medida de la radiación, o si no fuera preciso la medida de la radiación, el sistema de control del movimiento automatizado da orden al motor por pasos 58 para desplazar la barra de presión 62 hacia delante, para suministrar el contenido en la aguja de implante 130. El último de los sensores de posición 72 está provisto a lo largo del recorrido de la transferencia del material, para permitir la detección del borde inicial del contenido en relación con la punta de la barra de empuje 62. Conforme el contenido de una cámara dada 52 se desplaza por el sensor de posición 72, puede ser determinada la longitud total del contenido. Esto permite la verificación de la longitud del contenido de una cámara dada 52 con la información que el sistema automatizado tiene sobre la que tendría que tener en la cámara 52 para impedir una carga errónea en potencia. En el caso de una activación temprana o tardía del sensor 72 por la punta de la barra de empuje 62 en relación con la activación esperada basada en la longitud anticipada del contenido de la cámara dada 52, la alarma o un mensaje de error se pasaría al procesador del ordenador 30. En la realización de la carga de la punta tal como se muestra en la figura 9, conforme se suministra el contenido en la aguja de implante 130, un estilete 134 que está posicionado preferiblemente en la aguja de implante 130, es empujado hacia atrás por el contenido que avanza. De esta forma la aguja 130 y el estilete 134 están preparados para su utilización tan pronto como se complete el proceso de carga, no siendo necesario insertar un estilete en la aguja de implante después de haber completado el proceso de carga, apareciendo por tanto el riesgo de que el estilete pueda descolocar el tapón 116 o pueda desplazar cualquiera de los contenidos cargados desde la aguja de implante 130. Puesto que cualquier aguja de implante 130 dada puede ser cargada con el contenido de una o más cámaras 52, es importante que el contenido de una cámara dada 52 pueda contener un tapón a insertar en la punta 132 de la aguja de implante 130 para alinearse con precisión con el extremo de la punta 132. En este caso, el sistema de control de movimiento automatizado 32 desplaza preferiblemente el contenido de la cámara 52 que contiene un tapón a una posición absoluta con respecto a la punta 132 de la aguja de implante 130, en lugar de desplazar el contenido a una distancia relativa basándose en las longitudes espera9

17

ES 2 257 417 T3

das del contenido de dicha cámara. De esta forma, los tapones 116 están siempre insertados de forma que estén enrasados con los extremos de las puntas 132 de las agujas de implante 130. Con referencia ahora a la figura 8, se describirá una realización de la estructura de alineamiento 98 y del posicionamiento de una aguja de implante 130. Con el fin de iniciar un ciclo de carga, la punta de la aguja 132 tiene que estar posicionada debidamente por el usuario, de forma que se establezca una posición conocida para la punta de la aguja 132. El sensor óptico 140 está posicionados con precisión en la posición deseada de la punta de la aguja 132, y está conectado al circuito sensor 74 (figura 1). Preferiblemente, la estructura de alineamiento 98 está biselada para acoplarse al biselado de la punta 132 de la aguja de implante 130. Para llevar a cabo la alineación debida, el usuario inserta la aguja de implante 130 en la abertura 50 hasta que quede enrasada con la estructura de alineamiento 98, y hace girar la aguja de implante 130 hasta que el sensor óptico 140 indique el alineamiento correcto. Preferiblemente, el sensor óptico 140 permanece activo durante el proceso de carga, para confirmar que no existe movimiento de la aguja de implante 130 durante este proceso. Una vez que se haya confirmado el posicionamiento adecuado de la aguja de implante 130, el solenoide eléctrico 100 se activará para amordazar la aguja de implante 130 en posición con respecto al cartucho 14. La fuerza del solenoide 100 es tal que la aguja de implante 130 no podrá moverse durante la operación de carga, pero no lo suficiente para aplastar la aguja de implante 130. En la realización preferida, el solenoide 100 se libera automáticamente una vez que se haya completado la carga de la aguja de implante 130, y que el tapón 116 se haya insertado en la punta 132 de la aguja de implante 130. Con referencia ahora a las figuras 10 y 11, se describirá la realización de la presente invención que incluye una presilla de carga 160. En una realización, el cartucho automatizado 14 puede ser precargado en la fábrica y enviado para su utilización con las semillas de radioisótopos dentro. En otra realización, el cartucho automatizado 14 incluye una segunda abertura 150 en la parte posterior del tambor giratorio 54, a lo largo de la línea de recorrido de la barra de empuje 62, a través de la cual se introducen las semillas de radioisótopos en el interior del cartucho reemplazable 14. Preferiblemente, la segunda abertura 150 se cubre mediante una tapa de presilla de carga 152, que incluye una estructura de base atornillada 154 o similar, para la fijación de la presilla de carga 160 sobre el cartucho 14. Conforme las semillas se cargan desde la presilla de carga 160 dentro del cartucho reemplazable 14, la barra de empuje 62 está controlada para cargar las semillas una a una en las cámaras 52 del tambor 54. La presilla de carga 160 tiene la estructura 162 para acoplarse con la segunda abertura 150 para introducir las semillas de radioisótopos en la segunda abertura 150 a un tiempo. Preferiblemente, la presilla de carga 160 puede ser un cuero 164 que tenga un canal 166 definido en la misma, teniendo el canal 166 una cavidad 168 adaptada para recibir una semilla de radioisótopo en un extremo distal. El miembro deslizante 170 está posicionado en forma deslizable dentro del canal 166, que tiene un diente 172 presionado por un resorte en un extremo distal. El resorte 174 presiona el miem10

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

18

bro deslizante 170 hacia el extremo distal del cuerpo 164. El miembro 176 del resorte con fuerza constante 176 se posiciona en forma deslizante dentro del canal 166 entre el miembro deslizante 170 y el cuerpo 164. La cubierta 178 fija los componentes dentro del canal 166. Las semillas de radioisótopos se almacenan en la presilla de carga 160 presionadas contra el miembro 176 de resorte de fuerza constante, mediante la operación de un asa 180 en el miembro deslizante 170 que extiende el diente 172 sobre la cavidad 168, y que retrae la semilla de radioisótopo en la cavidad 168 dentro del canal 166. preferiblemente, la presilla de carga 160 está provista con un medio de almacenamiento legible por máquina, tal como la memoria EEPROM 182 accesible a través de un conector eléctrico que almacena los caracteres que representan al menos la información sobre las semillas de los radioisótopos en la presilla de carga 160. La estructura de acoplamiento 190 se atornilla preferiblemente en la estructura 154 en el cartucho 14. Con el fin de cargar rápidamente la presilla de carga 160, la abertura 192 próxima a la cavidad 168 es paralela a la línea del recorrido de la barra de empuje 62, y paralela a la orientación del canal 166 que permite que las semillas de radioisótopos sean introducidas en la cavidad 168 de forma tan rápida como pueda activarse el asa 180. En una realización, esto puede llevarse a cabo automáticamente bajo el control por máquina del asa 180, y proporcionando un suministro continuo de las semillas de radioisótopos conectados a la abertura 192 de forma de extremo con extremo. Alternativamente, la cavidad 168 puede cargarse manualmente con las semillas una por una utilizando unas pinzas, por ejemplo. En una realización preferida, la presilla de carga 160 es capaz de cargar hasta sesenta semillas y/o separadores. Preferiblemente, la presilla de carga 160 se cargará con semillas y una segunda presilla de carga 160 se cargará con separadores. El procesador del ordenador 30 cargará entonces las semillas desde la primera presilla de carga en las cámaras apropiadas 52 en el tambor 54, de acuerdo con un plan de dosis predeterminado. Después de que se haya montado la segunda presilla de carga 160 en el cartucho 14, el procesador del ordenador 30 ordenará la carga de los separadores en las cámaras apropiadas 52 en el tambor 54, de acuerdo con un plan de dosis predeterminado. Aunque el cartucho 14 de la presente invención se ha descrito con respecto a la estación automatizada 10, se comprenderá que el cartucho 14 de la presente invención puede ser utilizado también con otro equipo automatizado, como parte de un procedimiento de braquiterapia de baja dosis. Por ejemplo, el miembro alargado utilizado para eyectar las semillas de radioisótopos en la realización preferida de una barra de empuje 62 que carga las semillas en una pluralidad de agujas de implantes. Si el cartucho 14 se utiliza con una sistema de inserción de agujas automatizado, el miembro alargado puede ser una aguja trocar o un miembro de corte similar, que haría primeramente una incisión en el paciente, para ser retirado después, y siendo avanzado finalmente a través de la abertura del cartucho para eyectar las semillas. Aunque el tambor 64 se ha descrito como la realización preferida del miembro posicional del cartucho 14 con su movimiento controlado por el motor por pasos 56, se comprenderá que podrían operar otras formas de este miembro posicional y otras configuracio-

19

ES 2 257 417 T3

nes, dentro del alcance de la presente invención. Por ejemplo, el miembro posicional podría ser una rejilla X-Y de cámaras con un par de motores por pasos utilizados para controlar la rejilla en las direcciones XY, para posicionar la cámara deseada en línea con la abertura y la barra de empuje 62. Aunque los motores por pasos, tal como el motor por pasos 56, y los codificadores, tales como el codificador 58, con una forma conveniente y económica de implementar la presente invención, de forma que pueda ser controlada por una configuración de un microprocesador externo, ser reconocerá que podrían utilizarse otras configuraciones tales como engranajes, correas de transmisión y ejes de motores con embrague, en lugar de hacerlo con motores por pasos, y sensores de contacto, sensores ópticos a partir de un punto de inicio determinado, que podrían utilizarse en lugar del codificador. Se observará que aunque la realización preferida hace de interfaz con un microprocesador externo, sería posible también incorporar un microprocesador en el propio cartucho, y con comunicación externa mediante unas telecomunicaciones, radiocomunicaciones o similares, en lugar de hacerlo mediante conectores eléctricos. En la realización preferida, la radiación en forma de rayos X desde las semillas de radioisótopos 110 será detectada por un sensor de radiación 42, que es un tubo contador proporcional rellenado con Zenon LND. Este tubo da salida a impulsos a una velocidad que está determinada directamente por la frecuencia de desintegración, y en donde la altura de los impulsos está determinada por la energía de los fotones individuales asociados con cada desintegración. Para cuantificar la actividad de la radiación de una fuente dada, todos los impulsos que tengan una altura que esté dentro de una banda dada de interés, se cuentan durante un periodo de tiempo predeterminado, y la velocidad se compara con una referencia conocida. Se comprenderá que los requisitos en particular para el posicionamiento de una semilla de radioisótopo 110 en la parte frontal del sensor de radiación 42, tal como las tolerancias dimensionales o el tiempo de parada requerido para una medida adecuada, pueden ser diferentes para los distintos sensores de radiación, pudiendo realizarse distintos compromisos entre el tiempo requerido por las lecturas del sensor de radiación y con la precisión de estas lecturas. Alternativamente, puede ser posible para ciertos sensores de radiación 42 el tomar medidas mientras que las semillas de radioisótopos 110 se están desplazando por el sensor de radiación 42, a una velocidad normal de desplazamiento o quizás a una velocidad reducida de desplazamiento. En otra realización, la barra de empuje 62 recibe la orden de parar o ralentizar el movimiento frente al sensor de radiación 42 para cada unidad en el contenido de la cámara 52, para verificar que el contenido sea tal como el esperado (por ejemplo, un separador 112 no registra lectura, y una semilla de radioisótopo 110 registra una lectura). Este tipo de verificación puede ser rápido y simple, y no requeriría una caracterización completa de la salida del sensor de radiación 42. Con referencia ahora a las figuras 12 y 13, se describirá a continuación una realización preferida de la interfaz de usuario 200, tal como se presenta en la pantalla 40 (figura 1). Preferiblemente, la pantalla 40 es una pantalla táctil y el procesador del ordenador 30 utiliza un sistema operativo WindowsR NT con un entorno RadisysR In Time. Para el usuario, sin embar-

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

20

go, la interfaz de usuario 200 aparece preferiblemente como una máquina virtual dedicada que tiene una pantalla primaria de usuario de tipo táctil, tal como la mostrada en la figura 7. Aunque la realización preferida de la presente invención se describirá en relación con una interfaz 200 de usuario de pantalla táctil, se reconocerá que pueden utilizarse también con la presente invención otras interfaces de usuario, tales como las pantallas de video convencionales, pantallas LCD o pantallas especializadas. Además de ello, sería posible proporcionar una interfaz de usuario controlada por audio acoplada con una pantalla opcional para permitir el control activado por la voz del proceso de carga. En la realización preferida de la interfaz de usuario 200, se posicionan una serie de botones 201 a 206 para permanecer siempre visibles en el lado izquierdo de la pantalla. La interfaz de usuario 200 está diseñada preferiblemente para proporcionar una estructura de un menú basado en iconos con ventanas de solapado mínimas, en donde todas las funciones controladas por el usuario son accesibles a través de cada una de entradas de la pantalla táctil. Puede seleccionarse un teclado virtual para introducir los datos alfanuméricos. Alternativamente, pueden conectarse un ratón y un teclado al procesador del ordenador 30, para introducir dichos datos. Otro dispositivo de entrada equivalente es una palanca de mano (joystick) o plataforma de puerto de juegos o dispositivo equivalente de entrada de apuntamiento/direccionamiento. Preferiblemente, cada uno de los botones 201-206 tiene un icono en la mitad superior del botón y un mensaje de texto correspondiente en la mitad inferior del botón. El icono de estado 210 está visualizado preferiblemente a lo largo de la interfaz de usuario 200, para visualizar los mensajes de estado, tales como Cartucho Detectado, Inventario de Lectura, Diagnóstico, Verificando los Sensores de Radiación, Cartucho Preparado, Impresión, o similares. Una vez que el cartucho 14 haya sido cargado y bloqueado con éxito en la estructura de recepción del cartucho 16, se visualizará al menos la información del nombre del paciente a partir de la memoria EEPROM 79 de dicho cartucho 14 en la esquina superior izquierda de la interfaz de usuario 200. Se podrá tener acceso a la información del paciente adicional a través del botón 212. En una realización preferida, el área 210 de estado del sistema podrá utilizarse también como pantalla de ayuda multimedia que podrá visualizar información sobre la utilización del sistema 10, así como también información general sobre el procedimiento de braquiterapia en particular a ejecutar. El control de volumen 216 se proporciona para controlar convenientemente el volumen de audio de la información multimedia visualizada en el área de estado 210. La pantalla primaria en la parte principal de la pantalla de usuario 200 es la Revilla del patrón de carga 220, que es una réplica de una rejilla interactiva de la forma en la que las agujas de implante 130 se tienen que cargar en un formato que es similar al formato utilizado normalmente para los procedimientos de braquiterapia del cáncer de próstata. En este formato, los números a lo largo del lado izquierdo de la rejilla 220 representan la altura en centímetros y las letras representan el ancho en incrementos de 0,5 centímetros (1,0 centímetros entre las letras mayúsculas) de las posiciones en las que las agujas de implante 130 tienen que ser insertadas desde el eje de referen11

21

ES 2 257 417 T3

cia que estaría situado en 0.0. Los iconos de circulo abierto 222 en la intersección de cada una de estas coordenadas representan una cámara en una rejilla de implante que se utilizan para implantar la serie de semillas de implante 130. Cada uno de los iconos 224, 226, 228 en el centro de la rejilla 220, representan una aguja de implante 130 con el numero en el centro de los iconos 24, 226, 228 que indica el numero de semillas de radioisótopos 110 que están planificadas parda dicha aguja de implante 130. Los iconos 224 son para las agujas en las cuales las semillas 110 están separadas a intervalos separados utilizando separadores de longitud total 112. Los iconos 226 son las paras agujas en las cuales las semillas 110 están espaciadas a intervalos regulares, pero que están desplazadas o escalonadas mediante el uso de al menos un separador de longitud parcial 114. Los iconos 228 representan las agujas en las cuales las semillas 110 no están separadas a intervalos regulares, debido al escalonamiento de los separadores de longitud parcial 114 y a los separadores de longitud total 112. La rejilla 220 es activa, según se muestra en la figura 13, cuando el botón 232 de Editar/Añadir Agujas se encuentra activado. La posición de activación en curso se encuentra indicada por el mensaje 232 en la esquina superior izquierda de la rejilla 170 y por las líneas de intersección 234 que sobreiluminan las coordenadas en la rejilla. El usuario selecciona una posición de la aguja activa en curso, apuntando a dicha posición. En una realización, es estado de cada uno de los iconos 224, 226 y 228 se encuentra mostrado convenientemente con colores, según se indica en el área de puntuación 240. El área de puntuación 240 se actualiza dinámicamente por el ordenador 30, para reflejar las operaciones planeadas, cargadas, no cargadas todavía, inventario de cartuchos, extras y descartes que el usuario tenga disponibles o que haya utilizado. El área de lectura de la radiación 242 visualiza la información generada por el sensor de radiación 42. El área de control de Edición 244 permite al usuario seleccionar las profundidades del plano de retracción y el número de semillas para la posición de la aguja activa. Una vez que se seleccione la configuración deseada, el usuario acepta la configuración para la posición de la aguja activa mediante la pulsación del botón 246. Alternativamente, la información para esta posición puede ser descartada por la selección del botón de cancelación 248. Una vez que el usuario activa el botón 230 tal como se indica en la figura 12, el usuario recibe orden de insertar una aguja de implante a cargar mediante el mensaje 210 del estado del sistema en la parte izquierda de la interfaz de usuario 200. Cuando se detecta la aguja del implante 130 en la abertura 50, el icono 250 representa la aguja 130 visualizada en la parte superior de la interfaz de usuario 200. en la realización de la carga de la punta, este icono es interactivo en respuesta a la orientación y alineación de la aguja 130 según se detecte por el sensor óptico 134, tal como se describió anteriormente. Por ejemplo, la orientación del extremo biselado 254 del icono 252 podría girar hasta conseguir el alineamiento, en cuyo instante el color del icono 252 cambiaría desde un fondo rojo a un fondo verde, y visualizándose también un mensaje de texto en el área 210 del estado del sistema en que se mencionaría que la aguja estaba presente y además bloqueada. Conforme se está cargando la aguja del implante 130, los indicadores de posición 252 y 12

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

22

254 en el icono de la aguja 250 representan las posiciones en la aguja de implante en las cuales pueden cargarse los radioisótopos 110 y los separadores 112, 114. Conforme avanza el proceso de carga, los iconos de las semillas 252 y los iconos de los separadores 254 se visualizan en los indicadores de las posiciones respectivas, en donde dichas unidades se posicionan en la aguja de implante 130. En el caso de una realización de carga de la punta, una vez que el tapón 116 haya sido insertado en la punta 132 de la aguja de implante 130, se visualizará un icono de un tapón 156 en el indicador de la posición extrema, y el icono 250 cambiaría a un fondo blanco mientras que el área 210 de estado del sistema cambiaría para indicar que la aguja de implante 130 se había cargado y que podría ser extraída. En este instante, el procesador del ordenador 30 daría instrucciones al solenoide 100 para desbloquear la aguja de implante 130. El botón 201 de Introducir Plan de Dosis, permite al usuario introducir un plan de dosis predeterminado. Se proporcionan dos opciones de entrada, una opción de Entrada Manual y una opción de Cargar Fichero. En la opción de Entrada Manual, la rejilla 220 se visualiza sin un plan de dosis predeterminado solapado. En este modo, el usuario selecciona una posición deseada y después utiliza el botón 202 de Editar/Cargar Aguja, para indicar la forma en que deberá llenarse la aguja de implante 130 correspondiente a dicha posición. Este proceso se repetiría para cada aguja de implante a cargar por medio de esta opción manual. En la opción de Cargar Fichero, se visualiza una ventana emergente que muestra el plan de dosis por defecto que se utilizó para generar la configuración del contenido del cartucho en particular 14. En una realización preferida, se suministra un disco compacto (CD) junto con el cartucho 14 al hospital en el cual se ejecutará el procedimiento, y el plan de la dosis por defecto estará contenido en este CD, y siendo leído por el reproductor de CD 38. En otra realización, la versión comprimida del plan de dosis por defecto está almacenada en la memoria EEPROM 79 en el cartucho 14. Si el sistema automatizado 10 se utilizara durante la generación del plan de dosis en una vista de planificación inicial o en el instante del procedimiento, entonces el plan de dosis se almacenaría en la unidad de disco duro 34. Alternativamente, el plan de dosis por defecto podría ser almacenado en un disco flexible mediante la unidad de disco flexible 36, o podría almacenarse en un lugar remoto y tener acceso mediante una interfaz externa, tal como mediante una transmisión codificada a través de Internet, o bien a través de una red de marcación privada. Si el usuario desea puentear el plan de dosis por defecto y seleccionar otro plan de dosis, la ventana emergente permitiría al usuario buscar las distintas unidades accesibles por la estación automatizada, para localizar un fichero del plan de dosis adecuado. Preferiblemente, el plan de dosis por defecto se almacena en un formato de fichero de texto de propietario, adaptado para su uso mediante el software en ejecución en el procesador del ordenador 30. Alternativamente, el procesador del ordenador 30 podría convertir los ficheros de salida de cualquiera de los paquetes de software de planificación de las dosis al formato del fichero de texto de propietario, como parte del proceso de carga del plan de dosis. Una vez seleccionado el fichero apropiado, el usuario puede cargar entonces el fichero seleccionado como el plan de dosis y los detalles de dicho plan de dosis se

23

ES 2 257 417 T3

visualizarán en la interfaz de usuario 200. Alternativamente, el procesador del ordenador 30 podría estar provisto con el paquete de software de disimetría, y el usuario podría desarrollar el plan de dosis directamente en el procesador del ordenador 30, con antelación al procedimiento o durante el mismo. Por ejemplo, el plan de dosis podría ser modificado conforme avanzara el procedimiento en respuesta a las agujas que se hayan cargado. En esta realización, la estructura del fichero común podría ser compartida entre el software de dosimetría y el software de control que se esté ejecutando en el procesador del ordenador 30, para controlar la carga de la aguja 130. El botón 203 de Desbloquear el Cartucho se utiliza para dar órdenes al sistema automatizado para que inicie el proceso de preparación para que el cartucho 14 sea extraído de la estructura de recepción del cartucho 16. Se ejecutan varias comprobaciones por el procesador del ordenador 30, para asegurarse de que ciertas tareas estén completadas. Estas tareas incluyen la confirmación de que no existen agujas de implante en el cartucho, y la verificación de que el inventario en curso de las semillas 110 en el tambor 54 está almacenado la memoria EEPROM 79, y que se encuentra en posición la función de inicio de la barra de empuje 62 en una cámara vacía 52 en el tambor 54 para bloquear el tambor 54. Después de completar estas tareas, la alimentación eléctrica deberá desconectarse en el cartucho 14, y se desactivará el solenoide 26 para desbloquear el cartucho. Se visualizará un mensaje emergente ante el usuario, dándole instrucciones para retirar manualmente el cartucho 14 de la estructura de recepción de cartuchos 16, y proporcionando la opción de cancelar esta operación. Preferiblemente, se muestra un temporizador de cómputo de cuenta atrás, en cuyo periodo de tiempo el usuario deberá ser capaz de retirar manualmente el cartucho 14, y después de ello el solenoide 26 se acoplará de nuevo para rebloquear el cartucho 14 en posición. El contacto en el conector eléctrico 28 se monitoriza para confirmar que el cartucho 14 se haya retirado, y las ventanas emergentes se cerrarán una vez que se haya retirado el cartucho 14. El botón 204 de Configuración del Sistema permite al usuario ver y editar varios parámetros del sistema automatizado 10, incluyendo los parámetros de medida de la radiación, configuraciones de calibración de la radiación, parámetros de control del movimiento y preferencias de la pantalla. En el caso de parámetros de medida de la radiación, al usuario se le da preferiblemente la opción en una ventana emergente de seleccionar la monitorización (i) de todos los contenidos, (ii) todas las semillas, (iii) cada número dado de semillas, ó bien (iv) solo la primera semilla en cada aguja de implante. Opcionalmente, puede visualizarse también el tiempo estimado requerido para cargar una aguja de implante promedio en cada configuración. Las configuraciones de calibración de la radiación tendrían también una ventana emergente de configuración, que llevaría al usuario a través del proceso de comprobar el sensor de radiación 42, mediante la inserción de una fuente de radiación de una intensidad conocida en la abertura 50 y posicionando dicha fuente frente al sensor de radiación 42. El botón de Informes 205 permite al usuario el poder imprimir ciertos informes predeterminados para el sistema automatizado 10, incluyendo un informe del plan de carga, un informa de lectura/calibración

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

24

de la radiación, un sumario de casos y un informe de diagnostico del sistema. Estos informes pueden imprimirse directamente a través de conexiones externas del procesador del ordenador 30, pueden ser almacenados en un fichero para imprimir posteriormente o bien para su revisión. El usuario puede estar provisto con ciertas preferencias de formateado y de opciones de impresión, para personalizar ciertos detalles de la presentación de estos informes. El botón 206 de Salida permite al usuario el poder salir o conmutar desde el software de aplicación de carga de la aguja al sistema operativo ejecutándose en el procesador del ordenador 30. Este botón 206 puede estar acondicionado para una parada apropiada del sistema automatizado 10, incluyendo la extracción del cartucho 14, o bien puede permitir la opción de conmutar a otra aplicación que podría estar ejecutándose en el procesador del ordenador 30. En una realización de la presente invención, el procesador del ordenador 30 está provisto con un software de planificación de las dosis que se utilizaría por el médico para crear el plan de dosis a utilizar por el software de la aplicación de la carga de las agujas. En otra realización, el procesador del ordenador 30 está provisto con un software de planificación de las dosis, y con un software de gestión de imágenes que pueda captar las imágenes de ultrasonidos a partir de una sonda ultrasónica rectal (no mostrada). En esta realización, la placa madre del procesador del ordenador 30 está provista con una placa hija de un registrador de tramas 33 (tal como se muestra en la figura 1B), que haga de interfaz con la sonda de ultrasonidos, para obtener una imagen de trama por trama de la glándula prostática, conforme al sonda avance. Preferiblemente, un motor por pasos lineal se encuentra acoplado a la sonda, y al sistema 32 de control del movimiento automatizado, para permitir que el software de gestión de la imagen controle el movimiento de la sonda. De esta forma, puede obtenerse un control preciso de las imágenes trama por trama utilizadas para el estudio del volumen, y del plan de las dosis generado como resultado del estudio del volumen que pueda correlacionarse con las imágenes de trama por trama. Preferiblemente, la sonda está operada de una forma similar en el instante del procedimiento de braquiterapia, y las imágenes de trama por trama del estudio del volumen pueden compararse con las imágenes en curso de la glándula prostática. La coincidencia o registro de estos dos conjuntos diferentes de imágenes puede hacer manualmente o bien con la ayuda del procesador del ordenador 30. Una vez que se complete la comparación de coincidencias, el software del plan de dosis puede comparar cualesquiera cambios en el volumen o en el posicionamiento de la glándula prostática y actualizar el plan de dosis recomendado en la forma correspondiente. En esta realización, como en la realización preferida, el numero y combinaciones de semillas de radioisótopos y separadores precargados en el cartucho 14 puede incrementarse en un porcentaje dado sobre el numero mínimo requerido por el plan de dosis predeterminado, para permitir los cambios en el plan de dosis, como resultado de los cambios en el volumen y posición de la glándula prostática, que puedan tener lugar entre el instante del estudio del volumen y el instante del procedimiento de braquiterapia. En esta realización, el médico utilizaría la pantalla 40 del sistema automatizado como la presentación para llevar a cabo el estudio del volumen y 13

25

ES 2 257 417 T3

la monitorización del procedimiento de braquiterapia, así como también para controlar la carga automática de las agujas de implante. Con referencia ahora a las figuras 14 y 15 se muestra una variación no presente dentro del alcance de la reivindicación 1 de un sistema automatizado 310, para cargar semillas de radioisótopos de baja dosis en una pluralidad de agujas de implante, que está compuesto por una estación de carga 312 en la cual puede posicionarse un cartucho reemplazable 314. Se comprenderá que la descripción de las unidades correspondientes al sistema automatizado 310 es similar a la realización preferida del sistema automatizado 10 a menos que se indique lo contrario. El cartucho 314 no tiene motores por pasos internos, sino más hace de interfaz con un motor 356 en la estación de carga con una rueda motriz 357 en el tambor giratorio 352. El cartucho 314 se mantiene en posición mediante un mecanismo de registro de la posición 317, que comprende un mecanismo de bola y trinquete con el cartucho que tiene al menos un trinquete definido sobre una superficie exterior, y la estación de carga 312 que tiene un mecanismo de bola accionado por leva, que selectivamente asienta al menos una bola en al menos un trinquete, para registrar debidamente la posición del cartucho 314 dentro de la estructura de recepción del cartucho 316. La barra de empuje externa 362 está soportada por un rail de guía 363, y siendo accionada por un actuador lineal 360, que está contenido en la estación de carga 312, en lugar del cartucho 314. A diferencia de la estructura de recepción del cartucho 16 del sistema automatizado 10, la estructura de recepción del cartucho 316 de la realización alternativa del sistema automatizado 310 está diseñada para la carga orientada horizontalmente, e incluye una puerta abisagrada 317, que funciona como una bandeja para recoger cualesquiera semillas o separadores que puedan dispersarse del cartucho 314. Esto puede tener lugar porque se proporciona en el cartucho 314 un puerto 315 operado manualmente, que permite al usuario el tener acceso individual y para cargar semillas y separadores de forma manual mediante el desacoplamiento del actuador lineal 360 y operando la barra de empuje 362 de forma manual. Cuando el cartucho 314 están en posición en la estructura de recepción del cartucho 316, una primera rueda 351 que tiene preferiblemente un anillo de goma 353 y un codificador de posición 366 en el cartucho 314, se acoplan operativamente mediante una segunda rueda motriz 352 y un sensor de posición en la estación de carga 312, para accionar y detectar la posición del tambor giratorio 354 en el cartucho 314. El mecanismo 353 de registro de la posición posiciona preferiblemente las posiciones del cartucho dentro de la estructura receptora del cartucho dentro de una tolerancia de ±0,25 mm. Preferiblemente, el mecanismo de registro de la posición 393 comprende un mecanismo de bola y trinquete 314 que tiene al menos un trinquete definido sobre una superficie exterior y la estación de carga 312, que tiene un mecanismo de bola accionado por leva, que asienta selectivamente al menos una bola en al menos un trinquete para registrar debidamente la posición del cartucho 314 dentro de la estructura de recepción del cartucho 316. La estación de carga incluye también al menos un rail de guía 361 que tiene una barra de empuje 362, conectada a un actuador lineal 360, el cual está controlado por el sistema 332 de control del movimiento automatizado, para expulsar 14

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

26

selectivamente las semillas de radioisótopos y los separadores desde la periferia del tambor giratorio 354 del cartucho 314. En esta realización, el disco codificador 366 para el tambor giratorio 352 es parte del cartucho 314, pero el circuito codificador 368 para el actuador lineal 360 son parte de la estación de carga 312. La memoria EEPROM 399 que funciona de una forma similar a la memoria EEPROM 104 es parte del cartucho 314, aunque el diseño y la interfaz de esta EEPROM 339 están configurados de forma tal que sean fáciles de extraer del cartucho 314, o que estén encajadas de forma que permitan que el cartucho 314 pueda ser esterilizado sin la necesidad de desmontar las piezas del cartucho 314. Así pues, aunque existen tolerancias mecánicas más críticas que tienen que ser mantenidas en esta realización, tal como la interfaz entre el disco codificador óptico 366 y el sensor de posición 364, existen menos conexiones eléctricas y menos costos en el cartucho 314. Además de ello, el desmontaje del cartucho 314 no se precisa necesariamente con el fin de que pueda ser esterilizado el cartucho. En otra realización alternativa de un sistema automatizado 10, para cargar semillas de radioisótopos de baja dosis, en una pluralidad de agujas de implante, pueden utilizarse múltiples cartuchos en lugar de un único cartucho reemplazable 12. Por ejemplo, un cartucho podría contener solamente semillas de radioisótopos y otro cartucho podría contener material para separadores y tapones, aunque se contemplan cartuchos independientes para cada uno de ellos. Los múltiples cartuchos pueden configurarse como el cartucho 14, que tiene motores por pasos internos y circuitos, o bien pueden configurarse al igual que el cartucho 314 teniendo motores por pasos y circuitos. La ventaja de cartuchos múltiples es que puede utilizarse un tambor giratorio más pequeño para cada cartucho, incrementando por tanto la velocidad de indexado y la separación de las semillas y separadores en cartuchos independientes, que puede simplificar las configuraciones combinacionales de semilla y separadores. Preferiblemente, los cartuchos se posicionarían en orden secuencial longitudinal con respecto al recorrido del desplazamiento de la barra de empuje, de forma tal que una semilla y un separador se cargarían conjuntamente a partir de múltiples cartuchos en una única pasada de la barra de empuje. Alternativamente, en lugar de proporcionar separadores individuales, uno de los cartuchos podría suministrar una fuente de materiales a partir de los cuales la estación de carga creará separadores y/o tapones para ser eyectados selectivamente por el sistema de control de movimiento automatizado dentro de cada una de la agujas. Debido a que los separadores y los tapones están hechos de un material de una duración relativamente larga, tal como de sutura o de material polimérico, esta realización permite que puedan suministrarse una fuente del material para los separadores o tapones por separado del suministro de las semillas de radioisótopos criticas en el tiempo. En el caso de separadores, por ejemplo, sería posible el proporcionar una bobina continua de material de sutura como parte de un cartucho reemplazable con mecanismos para dosificar, y cortando las longitudes apropiadas de material de sutura como parte de un cartucho reemplazable o estación de carga. Alternativamente, el cartucho reemplazable o compartimento en la estación de trabajo puede ser cargado con una cantidad global de tapones

27

ES 2 257 417 T3

que estén orientados y avanzados dentro del posicionamiento apropiado mediante mecanismos dentro de la estación de carga. En otra realización alternativa, el numero de cartuchos se hace igual al numero más grande de semillas de radioisótopos a cargar en una única aguja de implante, de forma tal que todas las semillas y separadores para una única aguja pudieran ser cargados simultáneamente en una sola pasada de la barra de empuje. En otra realización alternativa, podrían utilizarse múltiples barras de empuje con múltiples cartuchos que tengan múltiples aberturas para cargar múltiples agujas al mismo tiempo. Aunque no es probable que dicho proceso en paralelo de la carga

5

10

28

de múltiples agujas pudiera ser necesario para mantener el implante de agujas en un paciente, esta realización podría reducir significativamente el tiempo necesario para cargar un conjunto completo de agujas para un procedimiento dado en donde las agujas precisen ser cargadas por adelantado. Aunque se ha descrito la realización preferida del sistema automatizado de la presente invención, se reconocerá que pueden realizarse numerosos cambios y variaciones, y que se pretende que el alcance de la presente invención esté definido por las reivindicaciones.

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

15

29

ES 2 257 417 T3

REIVINDICACIONES 1. Un sistema automatizado (10) para cargar una pluralidad de semillas (110) de radioisótopos de baja dosis en al menos una aguja de implante (130), para su uso en procedimientos de radioisótopos de baja dosis, incluyendo el mencionado sistema un cartucho reemplazable que tiene al menos una abertura (50) y teniendo un tambor (54) giratorio para precargar las mencionadas semillas de radioisótopos en cámaras (52) separadas alrededor de la periferia del mencionado tambor giratorio, incluyendo el mencionado cartucho además un par de motores por pasos (56, 58), en el que el primer motor por pasos (56) es para accionar el mencionado tambor giratorio, y el segundo motor por pasos (58) para accionar un conjunto de cabestrante (60) que es operable para accionar una barra de empuje (62) a lo largo de una línea de recorrido a través de una cámara indexada selectivamente de las mencionadas cámaras (52), y una estación de carga (12), que tiene una estructura de recepción del cartucho (16) para acoplarse con el mencionado cartucho, y un sistema de control de movimiento automatizado (32) para provocar selectivamente que las mencionadas semillas de radioisótopos sean eyectadas desde la mencionada cámara (52) indexada selectivamente del mencionado cartucho, cuando el mencionado cartucho sea montado en la mencionada estructura receptora de cartuchos, y siendo posicionada la mencionada aguja con respecto al menos a una abertura del mencionado cartucho. 2. Un sistema automatizado según la reivindicación 1, en el que una pluralidad de agujas de implante es cargable por el mencionado sistema y en el que la mencionada pluralidad de agujas de implante es posicionable con respecto al menos a una mencionada abertura del mencionado cartucho con una aguja de implante al mismo tiempo, y en el que el mencionado sistema de control del movimiento automatizado es operable selectivamente, para eyectar las mencionadas semillas de radioisótopos en la mencionada pluralidad de agujas de implante con una aguja de implante al mismo tiempo. 3. Un sistema automatizado según la reivindicación 2, en el que el mencionado cartucho incluye una estructura para fijar la parte posterior de la mencionada aguja de implante en forma próxima a la mencionada abertura, y para permitir que al menos las mencionadas semillas de radioisótopos sean eyectadas selectivamente en la parte posterior de la mencionada aguja de implante. 4. Un sistema automatizado según la reivindicación 1, en el que el mencionado cartucho reemplazable comprende un cartucho desprendible reemplazable y en el que la mencionada estructura de recepción del cartucho comprende una estructura de recepción desprendible para montar el cartucho desprendible reemplazable en la estructura de recepción desprendible. 5. Un sistema automatizado según la reivindicación 1, en el que el mencionado tambor giratorio tiene un codificador asociado (66) y un circuito asociado (64) para proporcionar una señal de realimentación posicional con respecto al mencionado sistema de control de movimiento automatizado, para controlar el mencionado primer motor por pasos. 6. Un sistema automatizado según la reivindicación 1, en el que el mencionado conjunto de cabes16

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

30

trante tiene al menos un sensor de posición (72) y un circuito asociado (74) para proporcionar una señal de realimentación posicional con respecto al mencionado sistema de control de movimiento automatizado, para controlar el mencionado segundo motor por pasos. 7. Un sistema automatizado según la reivindicación 1, en el que el mencionado cartucho incluye un medio (79) de almacenamiento legible por máquina, accesible a través de un conector eléctrico (28) para almacenar caracteres que representen al menos la cantidad y posición de la mencionada pluralidad de semillas de radioisótopos precargadas en el mencionado cartucho. 8. Un sistema automatizado según la reivindicación 1, en el que el mencionado sistema de control de movimiento automatizado incluye además un procesador de ordenador (30) que tiene una interfaz de usuario (40) para visualizar información sobre el mencionado sistema automatizado, y aceptando ordenes de un usuario para controlar el proceso de carga de las mencionadas semillas de radioisótopos en las mencionadas agujas de implante. 9. Un sistema automatizado según la reivindicación 8, en el que el mencionado procesador del ordenador está provisto con un medio legible por máquina (34, 36, 37, 38, 79) para almacenar al menos un plan de dosis predeterminado, y en el que mencionado sistema de control de movimiento automatizado es operable selectivamente para eyectar al menos las mencionadas semillas de radioisótopos en la mencionadas agujas de implante, de acuerdo con un mencionado plan de dosis predeterminado. 10. Un sistema automatizado según la reivindicación 9, en el que el sistema es operable para permitir al usuario el interactuar con la mencionada interfaz de usuario, para introducir ordenes para alterar el mencionado plan de dosis predeterminado, de forma tal que el mencionado procesador del ordenador determine dinámicamente las mencionadas semillas de radioisótopos para ser cargadas selectivamente, en respuesta al mencionado plan de dosis predeterminado y a las mencionadas órdenes. 11. Un sistema automatizado según la reivindicación 9, en el que el sistema es operable para permitir que una pluralidad de las mencionadas agujas de implante sean cargadas, y en el que la mencionada interfaz del usuario sea operable para visualizar una representación gráfica (220) de las coordenadas de cada aguja a cargar de acuerdo con el mencionado plan de dosis predeterminado, para permitir al usuario el seleccionar la siguiente aguja a cargar mediante la indicación de una de las coordenadas. 12. Un sistema automatizado según la reivindicación 11, en el que cada coordenada tiene un icono (222, 224, 226, 228) asociado con la misma, y en el que tiene una coordenada que se selecciona para obtener una característica gráfica del mencionado icono. 13. Un sistema automatizado según la reivindicación 8, en el que la mencionada interfaz del usuario es operable para visualizar una representación gráfica (250, 252) de una sección transversal de la mencionada aguja de implante, conforme se esté cargando, para permitir al usuario el confirmar visualmente la carga apropiada de las semillas de radioisótopos con la mencionada aguja de implante. 14. Un sistema automatizado según la reivindica-

31

ES 2 257 417 T3

ción 8, en el que la mencionada interfaz de usuario es una pantalla táctil. 15. Un sistema automatizado según la reivindicación 1, en el que el mencionado cartucho reemplazable está precargado también con una pluralidad de

32

separadores (112, 114) y en el que el mencionado sistema de control de movimiento automatizado provoca selectivamente que los mencionados separadores sean cargados en la mencionada aguja. 5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

17

ES 2 257 417 T3

18

ES 2 257 417 T3

19

ES 2 257 417 T3

20

ES 2 257 417 T3

21

ES 2 257 417 T3

22

ES 2 257 417 T3

23

ES 2 257 417 T3

24

ES 2 257 417 T3

25

ES 2 257 417 T3

26

ES 2 257 417 T3

27

ES 2 257 417 T3

28

ES 2 257 417 T3

29

ES 2 257 417 T3

30

ES 2 257 417 T3

31

ES 2 257 417 T3

32

ES 2 257 417 T3

33

ES 2 257 417 T3

34