индивидуальный аппликатор для контактной лучевой терапии

Формула изобретения

1. Аппликатор для контактной лучевой терапии, изготовленный в виде монолита из биосовместимого материала, содержащий приемные каналы для эндостатов, выполненных с возможностью перемещения и позиционирования внутри них источников излучения, отличающийся тем, что аппликатор имеет форму маски, рельеф внутренней поверхности которой соответствует анатомическому рельефу зоны, подлежащей лучевому воздействию и прилежащих областей, при этом рельеф маски, количество приемных каналов и схему их расположения выполняют в соответствии с результатами спиральной компьютерной томографии и последующего компьютерного моделирования.

2. Аппликатор по п.1, отличающийся тем, что выполнен из высокомолекулярного полимерного материала, не обладающего свойством накопления радиоизлучения.

3. Аппликатор по п.2, отличающийся тем, что выполнен из фотополимеризующейся композиции на основе акрилового олигомера.

4. Аппликатор по пп.1-3, отличающийся тем, что имеет толщину 1,5-10,0 мм.

5. Аппликатор по п.1, отличающийся тем, что приемные каналы для эндостатов расположены внутри и/или на внешней поверхности маски на заданном расстоянии от мишени.

6. Аппликатор по п.5, отличающийся тем, что внутренний диаметр приемных каналов соответствует внешнему диаметру эндостатов.

7. Аппликатор по п.6, отличающийся тем, что эндостаты имеют форму гибких трубок.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к устройствам для введения радиоактивного материала в организм человека.

Аппликатор предназначен для проведения сеансов поверхностной лучевой терапии и используется при лечении больных с опухолевыми поражениями кожи, внутрикожными метастазами.

Известны применяемые в медицинской практике серийные аппликаторы, рекомендуемые к использованию изготовителями аппарата “Гаммамед-121”. Известные аппликаторы имеют круглую или овальную форму диаметром от 10 до 45 мм, снабжены единственным каналом для размещения источника излучения, который расположен строго по центру аппликатора, перпендикулярно облучаемой поверхности. Известный аппликатор обладает рядом недостатков, затрудняющих его использование в лечебной практике:

- фиксированные границы поля облучения, ограниченные размерами аппликатора;

- невозможность изменения распределения дозы облучения в зависимости от неоднородности рельефа опухоли по глубине;

- невозможность четкой фиксации аппликатора в одной и той же позиции и, как следствие, невозможность точного воспроизведения параметров воздействия от сеанса к сеансу.

Наиболее близким к заявляемому изобретению устройством того же назначения является Устройство для лечебной лучевой терапии, содержащее накладываемый пациенту в зону обработки деформируемый мат-носитель, представляющий собой большое количество шариков или шарообразных элементов, связанных шейками. Известный мат-носитель имеет проходящие внутри своей плоскости каналы для приема или вставки направляющих гильз, в которых может перемещаться и позиционироваться источник точечного излучения (RU 2133129, публ. 20.07.99 г., Бюлл. №20). Принят за прототип. Существенными признаками известного устройства, совпадающими с признаками заявляемого изобретения, является наличие проходящих внутри мата каналов для приема или вставки направляющих гильз, предназначенных для перемещения и позиционирования точечного источника излучения. Функцию направляющих гильз в заявляемом изобретении выполняют эндостаты. Недостатком данного устройства, препятствующим достижению указанных ниже лечебных результатов, является сложность в достижении четкой фиксации аппликатора в одной и той же позиции и, как следствие, невозможность точного воспроизведения параметров воздействия от сеанса к сеансу.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи реализации оптимального алгоритма лучевого воздействия на пораженные ткани с учетом индивидуальных особенностей каждого пациента.

Использование в клинической практике заявляемого устройства позволяет достичь нескольких технических (лечебных) результатов:

- возможность размещения источника излучения на оптимальном расстоянии от мишени;

- повышение точности позиционирования источника излучения;

- полное воспроизведение условий лучевого воздействия при каждом из последующих сеансов;

- возможность предварительного моделирования распределения дозы и других параметров воздействия;

- оптимизация дозо-временного распределения лучевого воздействия на мишень;

- универсальность применительно к аппаратуре, с помощью которой осуществляют лечебное воздействие.

Указанные технические (лечебные) результаты при осуществлении изобретения достигаются за счет того, что индивидуальный аппликатор для контактной лучевой терапии так же, как в известное устройство, изготовлен в виде монолита из биосовместимого материала, и содержит приемные каналы для эндостатов, выполненных с возможностью перемещения и позиционирования внутри них источника излучения. Особенность изобретения заключается в том, что аппликатор имеет форму маски, рельеф внутренней поверхности которой соответствует анатомическому рельефу зоны, подлежащей лучевому воздействию и прилежащих областей, причем рельеф маски, а также схема расположения приемных каналов выполнены в соответствии с результатами предварительного компьютерного моделирования.

Сущность изобретения состоит в следующем.

Важнейшим условием достижения максимального терапевтического эффекта при осуществлении лучевого воздействия является подведение источника излучения непосредственно к опухоли. Особенно актуальна эта проблема при лечении больных с опухолевыми поражениями кожи и внутрикожными метастазами, расположенными в областях тела, имеющих сложный рельеф поверхности, например кожи лица и/или волосистой части головы. Возможность многократного воспроизведения позиции источника излучения при каждом из последующих сеансов при проведении фракционированной аппликационной лучевой терапии также является необходимым условием достижения максимального терапевтического эффекта. Конструкция заявляемого индивидуального аппликатора для контактной лучевой терапии с успехом позволяет достичь указанных технических результатов. Это достигается вследствие того, что каждый аппликатор изготовляют индивидуально на основе данных спиральной компьютерной томографии зоны поражения и прилежащих областей с помощью специально разработанной компьютерной программы. Процесс изготовления аппликатора осуществляют на установке лазерной стереолитографии (RU 2148060). Материалом для изготовления аппликатора служит фотополимеризующаяся композиция на основе акрилового олигомера. Данный материал отвечает санитарно-гигиеническим, а также техническим требованиям, предъявляемым к такого рода изделиям:

- не обладает свойством накопления радиоизлучения;

- не токсичен для наружного применения;

- подлежит холодной стерилизации.

Пример одного из реально изготовленных индивидуальных аппликаторов представлен на фиг.1-3. Фиг.1 представляет собой вид маски спереди, фиг.2 - вид сбоку, фиг.3 - вид в разрезе. В готовом виде аппликатор имеет форму маски (1), рельеф внутренней поверхности которой полностью соответствует анатомическому рельефу зоны, подлежащей лучевому воздействию (2) и прилежащих областей. Толщина маски составляет от 1,5 до 10,0 мм. Преимуществом заявляемого аппликатора является то, что схема расположения приемных каналов (3, 3а) для эндостатов (4), а также точки позиционирования источника излучения определяются на основании данных спиральной компьютерной томографии и других предварительных исследований зоны поражения. В соответствии с полученными параметрами приемные каналы для эндостатов могут быть расположены в толще маски (3а) или на ее поверхности (3) на строго заданном расстоянием от мишени.

Расчетная схема расположения приемных каналов для эндостатов реализуется в процессе изготовления маски. Диаметр приемных каналов варьируется в каждом конкретном случае в зависимости от размеров эндостатов, предназначенных для размещения и позиционирования источника излучения. Указанные эндостаты имеют форму гибких трубок и являются комплектующими элементами аппаратуры, с помощью которой осуществляют лечебное воздействие. Таким образом реализуется технический результат универсальности заявляемого устройства.

Лечебный процесс с использованием заявляемого индивидуального аппликатора осуществляют следующим образом.

Для определения распространенности процесса и формирования облучаемого объема выполняют диагностическую спиральную компьютерную томографию, в результате которой определяют размеры опухолевого поражения и формирует мишень облучения в трехмерном измерении (длина, ширина, высота). Следующим этапом лечебного процесса является определение необходимого и достаточного количества каналов облучения, а также построение их геометрической модели, а именно: взаимного расположения каналов и расстояния между ними. Результаты спирального компьютерного томографического исследования и моделирования мишени облучения, а также необходимые условия для изготовления аппликатора (количество, внутренний диаметр каналов, их взаимное расположение) передают специалистам для изготовления маски-аппликатора. В настоящее время изготовление заявляемых аппликаторов может быть осуществлено в институте полимерных исследований и лазерных технологий (ИПЛИТ). Изготовленную маску-аппликатор размещают на области, подлежащей облучению, и производят рентгенологическое исследование в 2-х проекциях с имитаторами позиций источника ионизирующего излучения в каждом канале. Полученные данные с 2-х рентгенограмм вводят в систему планирования “Abacus” и проводят расчет дозиметрического плана сеанса облучения. Непосредственно перед сеансом облучения индивидуальную маску-аппликатор накладывают на область, подлежащую облучению, в каналы аппликатора вводят эндостаты, каждый из которых подсоединяют к аппарату, предназначенному для лучевого воздействия стандартными переходниками. Сеанс облучения проводят согласно расчетного плана. Курс лечения, как правило, составляет 5-10 сеансов.

Пример изготовления маски-аппликатора и осуществления лечебного процесса с ее помощью.

Больной Р., Диагноз: Плоскоклеточный рак кожи щечно-скуловой области слева III ст., T4N0M0. На коже левой щеки клинически определяется опухоль с изъязвлением размерами 5×6 см и глубиной до 2 мм. Больному выполнена диагностическая спиральная компьютерная томография лицевого скелета, в соответствии с результатами которой произведено моделирование мишени облучения (размеры опухоли - 3,4×5 см глубина - 1,5 см, размеры мишени облучения - 6×8×2 см). Для реализации поверхностного облучения в данном объеме необходима маска-аппликатор с 7-ю каналами с внутренним диаметром 2 мм, расположенными параллельно друг другу и точно повторяющими рельеф подлежащей облучению щечно-скуловой области, расстояние между каналами - 1 см.

Результаты спирального КТ исследования и моделирования мишени облучения, а также необходимые условия по изготовлению аппликатора (количество, внутренний диаметр каналов, их взаимное расположение) переданы в лабораторию института полимерных исследований и лазерных технологий (ИПЛИТ) для изготовления маски-аппликатора. Изготовлен требуемый аппликатор.

Выполнено рентгенологическое исследование в 2-х проекциях с маской-аппликатором с имитаторами позиций источника ионизирующего излучения в каждом канале. Полученные данные с 2-х рентгенограмм введены в систему планирования “Abacus”. Проведено дозиметрическое планирование сеанса облучения.

Для облучения использована методика автоматизированного последовательного внедрения источников ионизирующего излучения. Непосредственно перед сеансом облучения индивидуальная маска-аппликатор была размещена на лице пациента, в каналы аппликатора введены эндостаты диаметром 1,8 мм, каждый подсоединены к аппарату “Гаммамед 12i”. Сеанс облучения проведен согласно плана. Лечение проводили через день РОД-5Гр СОД-25Гр.

Таким образом, заявляемое устройство обладает значительными преимуществами по сравнению с известными устройствами того же назначения и отвечает критериям патентоспособности.