ES2628757T3 - Suelo rodante para cilindro de exploración - Google Patents

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ES2628757T3
ES2628757T3 ES09796737.6T ES09796737T ES2628757T3 ES 2628757 T3 ES2628757 T3 ES 2628757T3 ES 09796737 T ES09796737 T ES 09796737T ES 2628757 T3 ES2628757 T3 ES 2628757T3
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gantry
irradiation unit
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particle therapy
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Yorick Havelange
Sébastien DE NEUTER
Vincent Piret
Bernard Bleeckx
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Abstract

Un aparato para terapia con partículas en una sala de tratamiento, que comprende - una unidad (110) de irradiación para emitir un haz de partículas, - un cilindro (109) de exploración (o gantry) que comprende la unidad (110) de irradiación, donde dicho gantry puede girar alrededor de un eje, - una estructura (202) de jaula de ardilla, ubicada en el seno del gantry (109) y soportada por el gantry (109), de tal manera que puede girar en relación a dicho gantry (109) alrededor del mencionado eje, - un marco (201) dispuesto de manera que no puede moverse y que está fijado de manera preferible a una pared de la sala de tratamiento, - un suelo desplazable que comprende una pluralidad de elementos (501) alargados conectados de manera flexible entre sí y que forman una oruga (105) principal, - dos unidades (301, 302) de guía de suelo desplazable que tienen forma de círculo truncado, enfrentadas entre sí, fijadas a la mencionada estructura (202) de jaula de ardilla y al marco (201) que no puede moverse, respectivamente, y donde cada una de las dos unidades (301, 302) de guía de suelo desplazable comprenden al menos un primer rail (104), donde dicho primer rail tiene forma de círculo truncado, - la mencionada oruga (105) principal está dispuesta de manera deslizable en el mencionado primer rail (104), y donde cada unidad de guía de suelo desplazable comprende adicionalmente al menos un segundo rail que tiene forma de círculo truncado y donde el suelo desplazable comprende adicionalmente al menos una oruga (102) secundaria que comprende elementos (501) alargados conectados de manera flexible entre sí mediante un medio (505) de enlace, donde dicha oruga secundaria está dispuesta de manera deslizable en el mencionado segundo rail y está fijada a la unidad (110) de irradiación de tal manera que puede girar con la unidad de irradiación.

Description

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DESCRIPCION
Suelo rodante para cilindro de exploracion Campo tecnico
La presente descripcion se refiere a un aparato medico para terapia con partmulas en el que una unidad de irradiacion es capaz de moverse en el interior de un espacio de ubicacion de paciente junto con un dispositivo de registro de imagen.
La invencion se expone en las reivindicaciones anexas.
Estado del arte
La terapia convencional contra el cancer utiliza fotones de alta energfa tales como rayos X o rayos gamma para destruir celulas tumorales. El principal inconveniente de este metodo consiste en que las celulas sanas que rodean a las celulas tumorales son tambien irradiadas, danandose estas celulas sanas, lo que puede provocar atrofia o efectos secundarios diversos, tales como la formacion de tumores secundarios. Mas aun, la radioterapia convencional requiere habitualmente dosis de energfa relativamente altas para alcanzar y destruir tumores profundos, puesto que la energfa fotonica que atraviesa los tejidos es absorbida rapidamente.
La terapia con partmulas, o, de manera mas particular, la terapia con hadrones, es un campo emergente en terapia contra el cancer y resulta particularmente apropiada en situaciones en las que la radioterapia convencional constituye un riesgo para el paciente. Los hadrones (es decir, neutrones, protones, piones, iones tales como iones de carbono) poseen ventajas ffsicas con respecto a los rayos X o a los rayos gamma en los campos de la radioterapia. Los protones de una energfa dada, es decir, formando un haz de protones mono-energetico, poseen un intervalo de penetracion definido y no penetran mas alla de dicho intervalo. Mas aun, depositan su dosis maxima en el asf llamado Pico de Bragg, que corresponde al punto de maxima penetracion de la radiacion en un volumen blanco. Puesto que la posicion del Pico de Bragg depende de la energfa del haz de hadrones, resulta evidente que, mediante un control preciso y una modificacion precisa de la energfa, uno puede situar el Pico de Bragg a una profundidad apropiada en el cuerpo que corresponde a la posicion de un tumor con el fin de administrar la maxima energfa de radiacion a dicho punto y, en contraste, dispersar la radiacion en el tejido sano que rodea a dicho tumor. Mas aun, combinando diferentes haces de protones mono-energeticos de diferentes energfas (es decir, llevando a cabo la modulacion de intervalo) resulta posible extender la region del Pico de Bragg con el fin de acertar con el grosor del tumor e irradiar el blanco con una dosis uniforme a la vez que se controla dosis administrada en los tejidos y los organos sanos circundantes.
Tfpicamente, un dispositivo de terapia con hadrones comprende en primer lugar un acelerador de partmulas (por ejemplo, un ciclotron, un sincrotron, un acelerador lineal) que genera un haz de hadrones acelerados que posee un valor de energfa deseado. Comprende, en segundo lugar, una lmea de transporte de haces que grna el haz de hadrones desde el acelerador de partmulas hasta un blanco, de manera que dicho haz de hadrones pasa a traves de un cabezal de irradiacion ubicado en la salida de la lmea de transporte de haces y antes del blanco. El cabezal de irradiacion conduce y conforma el haz de hadrones hacia un blanco espedfico. En sistemas basicos, solo se proporciona un cabezal de irradiacion estacionario.
Puesto que los tumores pueden adoptar muchas formas tridimensionales variables, resulta apropiado irradiar dichos tumores con diferentes angulos de incidencia con el fin de alcanzar el blanco del tumor de la manera mas precisa posible y con el fin de evitar danos en los tejidos sanos. Una orientacion tal resulta posible gracias a un dispositivo de irradiacion giratorio tal como un cilindro de exploracion (que tambien puede designarse con el anglicismo gantry) giratorio que soporta una lmea de transporte de haces dotada de un medio de deflexion y de un cabezal de irradiacion.
Mas aun, el posicionamiento del paciente resulta de particular importancia para acertar, tanto como sea posible, la forma, el tamano y la ubicacion del tumor. Un posicionamiento que cumple con estos requisitos se consigue gracias a un espacio de ubicacion de paciente, situado en un gantry giratorio, donde el espacio de ubicacion de paciente comprende un suelo horizontal que permite al personal sanitario posicionar de manera precisa al paciente y algunos dispositivos de registro de imagen para monitorizar el posicionamiento del paciente.
En la patente US-A-5 993 373 se describe una camara de radiacion giratoria para terapia de radiacion. Esta camara de radiacion giratoria comprende una unidad de irradiacion, tambien denominada cabezal de irradiacion, dos rafles anulares desplazables semi-circulares y un rail anular fijo que emparedan un suelo desplazable que posee una seccion horizontal. Dicho suelo desplazable esta dotado de una abertura para el cabezal de irradiacion y es desplazado de manera sincronizada con el cabezal de irradiacion cuando un motor, que actua como medio de accionamiento, hace girar el rail anular desplazable en la direccion opuesta. Tambien se proporciona un medio de monitorizacion de la posicion del rail anular desplazable con respecto al rail anular fijo. Si la posicion del rail anular desplazable difiere de la posicion del rail anular fijo, el aparato se detiene para evitar romper el suelo desplazable. En una camara giratoria tal, el suelo desplazable cubre la practica totalidad de la superficie excepto la region cercana a la seccion de irradiacion del haz de radiacion (el cabezal de irradiacion) del gantry giratorio. Esta
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configuracion puede transmitir una sensacion de inseguridad al paciente.
Otro diseno de una camara de radiacion giratoria tal se describe en la patente US-A-6 803 591. El dispositivo comprende un marco anular ubicado en el seno del gantry y soportado por el gantry y sincronizado con un segundo marco anular ubicado de manera fija en un lugar opuesto al primer marco anular. Ambos marcos anulares comprenden en sus lados opuestos respectivos porciones de grna anulares en las cuales se fabrican surcos de grna. Los surcos de grna tienen forma semi-cilmdrica y emparedan un suelo desplazable con el fin de proporcionar una seccion horizontal al suelo desplazable. La sincronizacion entre los marcos anulares esta garantizada mediante un sistema anti-giro conjunto en lugar de hacerlo mediante un motor que hace girar el marco anular desplazable de la patente US-A-5 993 373. El sistema anti-giro conjunto posee una pareja de engranajes acoplados con un arbol de conexion y se proporciona en el interior de la concha giratoria (el gantry). Los engranajes del medio anti-giro conjunto encajan con una cadena transportadora situada en cada una de los marcos anulares. En caso de bloqueo o de descarrilamiento de un engranaje, un dispositivo tal podna resultar seriamente danado. Estan presentes otras partes mecanicas cerca del cabezal de irradiacion tales como cilindros telescopicos que acoplan las extremidades del suelo desplazable con el cabezal de irradiacion. Estos cilindros telescopicos son capaces de retraerse o extenderse por ellos mismos con el fin de cubrir la seccion de suelo horizontal con el suelo desplazable. Sin embargo, todavfa aparece un hueco entre el cabezal de irradiacion y el suelo desplazable en el area en el que se extiende el cilindro telescopico.
La solicitud DE 10 2007 011 399 describe un sistema de terapia con partfculas que comprende un gantry que soporta un segmento de suelo desplazable. Dicho segmento de suelo desplazable esta sujeto a la pared lateral del gantry utilizando cojinetes de rodillos, de manera que el segmento de suelo desplazable puede permanecer en una posicion horizontal mientras gira el gantry. El cabezal de irradiacion y el segmento de suelo desplazable comprenden elementos amortiguadores elasticos en ambos lados de los mismos con el fin de evitar impactos fuertes entre ellos cuando el angulo de irradiacion esta orientado desde abajo. En este caso, el cabezal de irradiacion puede empujar el segmento de suelo desplazable que gira entonces conjuntamente con el gantry. Es posible situar un dispositivo de registro de imagen para la monitorizacion de la posicion del paciente en este segmento de suelo desplazable, pero cuando se produce la irradiacion con un angulo orientado desde abajo, el segmento de suelo desplazable puede estar fuertemente inclinado obstruyendo el acceso en la camara de radiacion para un reposicionamiento del paciente.
El documento WO2006/076545 describe una planta de suelo retractil automatico para un gantry giratorio. La planta comprende un sistema de vagoneta sujetado de manera deslizable en el seno del gantry para mantener una orientacion sustancialmente constante mientras el gantry esta girando. El sistema de vagoneta esta constituido por una pluralidad de paneles extensibles/retractiles que deslizan sobre paneles no desplazables correspondientes fijados en el sistema de vagoneta. Los tamanos de los paneles desplazables estan adaptados para cubrir la distancia entre el sistema de vagoneta y el suelo fijo de la sala de tratamiento. Cada panel desplazable posee una superficie plana capaz de soportar a una persona. Sin embargo, una planta tal no resulta estetica puesto que practicamente todo el interior del gantry resulta visible, lo que puede generar una sensacion de miedo en el paciente. Ademas, un panel desplazable o mas de uno podnan bloquearse y colisionar con el cabezal de irradiacion cuando dicho cabezal de irradiacion gira durante el tratamiento. Por esta razon, se necesita un sistema de control para cada panel, lo que complica el sistema en su conjunto.
El documento JP2001-353228 describe un aparato de terapia con hadrones que comprende un suelo desplazable en un gantry giratorio. El suelo desplazable es una oruga dividida en tres porciones A, B, C. El aparato comprende dos rafles anulares que poseen forma de cfrculo truncado para dotar al suelo desplazable de:
- un primer rail anular sujeto mediante un soporte fijo a un techo y a un suelo del edificio, y;
- un segundo rail anular sujeto mediante un soporte fijo al panel de superficie trasero que constituye el final del tamano de profundidad de un calibre de tratamiento medico.
Ambos rafles emparedan al suelo desplazable, y permiten el giro del suelo desplazable junto con el gantry. La oruga C es capaz de entrar en contacto con la oruga Ay la oruga B, y por lo tanto las tres orugas se deslizan necesariamente dentro de los mismos rafles. La oruga C esta sujeta al cuerpo del gantry mediante un pestillo y es capaz de deslizar dentro de los dos rafles anulares mencionados. Una primera extremidad de la oruga A y una primera extremidad de la oruga B estan fijadas a una unidad de irradiacion. Una primera maquina enrolladora de cubierta esta fijada a la segunda extremidad de la oruga Ay a una primera extremidad de la oruga C, donde la mencionada primera extremidad de la oruga Ay la mencionada primera extremidad de la oruga C estan enfrentadas entre sf. Una segunda maquina enrolladora de cubierta esta fijada a la segunda extremidad de la oruga By a la segunda extremidad de la oruga C, donde la mencionada segunda extremidad de la oruga By la mencionada segunda extremidad de la oruga C estan enfrentadas entre sf. Por ejemplo, cuando la primera extremidad de la oruga C esta situada contra la segunda extremidad de la oruga A, la cubierta es enrollada dentro de la maquina enrolladora de cubierta y existe un espacio entre la segunda extremidad de la oruga By la segunda extremidad de la oruga C que esta rellena por la cubierta no enrollada de la segunda maquina enrolladora de cubierta. Las cubiertas presentan el inconveniente de proporcionar un marco flexible entre los espacios creados comprendidos entre las orugas. Mas aun, puede producirse un bloqueo de una maquina enrolladora durante el proceso de enrollado o de
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desenrollado de la cubierta que podna danar esta cubierta o la fijacion de las orugas.
Objetivos de la invencion
La presente invencion tiene como objetivo proporcionar un aparato de terapia con partfculas que no presente los inconvenientes de la tecnica anterior.
En particular, es un objetivo de la presente descripcion proporcionar un aparato de terapia con partfculas que comprende un espacio de ubicacion de paciente que posee un suelo plano accesible para el personal sanitario sin huecos o partes mas debiles cercanas a la unidad de irradiacion para cualquier angulo de irradiacion.
Es un objetivo adicional de la presente descripcion proporcionar un aparato de terapia con partfculas tal que sea capaz de comprender dispositivos de registro de imagen.
Finalmente, es un objetivo adicional de la presente descripcion proporcionar un aparato de terapia con partfculas eficiente que posea un nivel de seguridad elevado en el que se produzca un dano mmimo en caso de que se bloquee una parte del aparato.
Resumen de la invencion
La presente invencion se expone en las reivindicaciones anexas. Las realizaciones, ejemplos, o aspectos de la presente descripcion que no entran en el seno del alcance de dichas reivindicaciones se proporcionan solo para propositos ilustrativos y no forman parte de la invencion. La presente descripcion se refiere a un aparato para terapia con partfculas en una sala de tratamiento tal como se describe en las reivindicaciones anexas. El aparato, de acuerdo con la descripcion, comprende:
- una unidad de irradiacion para emitir un haz de partfculas,
- un gantry que comprende la unidad de irradiacion, donde dicho gantry puede girar alrededor de un eje,
- una estructura de jaula de ardilla, ubicada en el seno del mencionado gantry y soportada por el gantry, de tal manera que puede girar en relacion a dicho gantry alrededor del mencionado eje,
- un marco dispuesto de manera que no puede moverse (que sea inmovil) y que esta fijado a una pared de la sala de tratamiento,
- un suelo desplazable que comprende una pluralidad de elementos alargados conectados de manera flexible entre sf y que forman una oruga principal,
- dos unidades de grna de suelo desplazable que poseen forma de cfrculo truncado, enfrentadas entre sf, fijadas a la estructura de jaula de ardilla y al marco que no puede moverse, respectivamente, donde cada una de las dos unidades de grna de suelo desplazable comprende al menos un primer rail,
y donde cada unidad de grna de suelo desplazable comprende adicionalmente al menos un segundo rail que posee forma de cfrculo truncado y donde el suelo desplazable comprende adicionalmente al menos una oruga secundaria que comprende elementos alargados conectados de manera flexible entre sf mediante un medio de enlace, dispuesta de manera deslizable en los mencionados segundos rafles y fijada a la unidad de irradiacion de manera que pueda girar con la unidad de irradiacion.
De manera preferible, se situa un conjunto de segundos rafles en un lugar externo en relacion a los primeros rafles.
De manera preferible, se situa un conjunto de segundos railes en un lugar interno en relacion al conjunto de primeros rafles.
De manera preferible, la mencionada unidad de irradiacion comprende dos parejas de unidades de grna conectadas a dicha unidad de irradiacion, donde cada oruga secundaria comprende al menos un pivote conectado al extremo mas cercano de dicha oruga en relacion a la unidad de irradiacion y donde dichos pivotes estan dispuestos de manera que deslizan dentro de las mencionadas unidades de grna.
De manera preferible, el aparato para terapia con partfculas de acuerdo con la presente descripcion comprende adicionalmente un brazo telescopico conectado tanto al mencionado gantry como a la mencionada oruga principal.
De manera preferible, los elementos alargados comprenden madera, plastico, fibra de vidrio, material compuesto, metal tal como hierro, acero, aluminio, magnesio, titanio, cobre-mquel, zinc o una combinacion de los mismos.
De manera preferible, los elementos alargados comprenden aluminio.
De manera preferible, la unidad de irradiacion comprende adicionalmente un primer generador de haz de rayos X.
De manera preferible, el aparato de acuerdo con la presente descripcion comprende un segundo generador de haz
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de rayos X conectado al mencionado gantry, ubicado al lado del mencionado brazo telescopico, de manera que las direcciones de los haces de rayos X generados por el primer y el segundo generador de haces de rayos X son ortogonales.
De manera preferible, el aparato de acuerdo con la presente descripcion comprende un medio de monitorizacion de suelo desplazable para monitorizar los movimientos del suelo desplazable.
De manera preferible, el aparato de acuerdo con la presente descripcion comprende un medio de control de gantry para controlar los movimientos del gantry.
De manera preferible, el aparato de acuerdo con la presente descripcion comprende un medio de seguridad para evitar danar el aparato. En un aparato en el que la mencionada unidad de irradiacion comprende dos parejas de unidades de grna conectadas a dicha unidad de irradiacion, donde cada oruga secundaria comprende al menos un pivote conectado al extremo mas cercano de dicha oruga en relacion a la unidad de irradiacion y donde dichos pivotes estan dispuestos de manera que deslizan dentro de las mencionadas unidades de grna, el mencionado medio de seguridad puede ser un medio amortiguador, donde las unidades de grna estan conectadas a la unidad de irradiacion a traves de dicho medio amortiguador dispuesto entre cada unidad de grna y la unidad de irradiacion. Dicho medio amortiguador puede comprender montajes de piston y cilindro.
De manera preferible, dicho medio de seguridad esta adaptado para absorber un movimiento circular del gantry de al menos 5° para evitar cualquier dano a la unidad de irradiacion.
De manera preferible, el medio de monitorizacion de suelo desplazable proporciona informacion al medio de control de gantry y al mencionado medio de seguridad. Dicho medio de monitorizacion de suelo desplazable puede comprender una celula de carga dispuesta en el brazo telescopico, para comprobar si la fuerza de traccion entre la(s) oruga(s) y el gantry y/o entre la(s) oruga(s) y el brazo telescopico no supera un valor predeterminado.
De manera preferible, el medio (401) de seguridad se activa y/o se desactiva de acuerdo con informacion recibida desde dicho medio de monitorizacion de suelo desplazable.
Breve descripcion de los dibujos
Las Figuras 1a-c son vistas frontales simplificadas de un gantry de un sistema de terapia con hadrones, que comprende un espacio de ubicacion de paciente, donde el espacio de ubicacion de paciente comprende una unidad de irradiacion.
La Figura 2 es una vista en perspectiva trasera de una parte del gantry que comprende el espacio de ubicacion de paciente. Las placas de la oruga se omiten por razones de claridad.
La Figura 3 es una vista frontal de ambos rafles dobles ubicados en el seno del gantry, es decir, el rail doble frontal y el rail doble trasero.
Las Figuras 4a(i) y 4b(i) representan ejemplos de realizaciones de la unidad de irradiacion proporcionada por el medio de seguridad (amortiguador) inactivado en una situacion normal, y las Figuras 4a(ii) y 4b(ii) representan a la unidad de irradiacion correspondiente proporcionada por el medio de seguridad (amortiguador) activado en una situacion de fallo de una parte del sistema de terapia con hadrones.
La Figura 5 es una vista lateral de un ejemplo de elementos alargados de orugas de acuerdo con la presente descripcion.
La Figura 6 es una vista parcial superior de elementos alargados enlazados conjuntamente que comprenden ruedas. Descripcion detallada de la presente invencion
La presente descripcion proporciona un aparato de terapia con partfculas que no presenta los inconvenientes de la tecnica anterior.
En la presente descripcion, el termino “terapia con partfculas” se utiliza en su significado mas amplio que comprende terapia utilizando radiacion ionizante tal como terapia con hadrones, radioterapia utilizando fotones, electrones o cualquier otro tipo de partfcula.
En particular, la presente descripcion proporciona un aparato de terapia con partfculas que comprende un espacio de ubicacion de paciente que posee un suelo plano accesible para el personal sanitario sin huecos o partes mas debiles cercanas a la unidad de irradiacion para cualquier angulo de irradiacion.
Mas aun, presente descripcion proporciona un aparato de terapia con partfculas tal que es capaz de comprender dispositivos de registro de imagen.
Finalmente, la presente descripcion proporciona un aparato de terapia con partfculas eficiente que posee un nivel de
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seguridad elevado en el que se produce un dano mmimo en caso de que se bloquee una parte del dispositivo o aparato.
Haciendo referencia a la Figura 1 y a la Figura 2, se describe un aparato medico de terapia con partmulas. Comprende una unidad de generacion de haz de partmulas cargadas tal como un ciclotron o un acelerador lineal (no representados) y un gantry 109.
Una lmea de transporte de haces gma el haz de partmulas aceleradas desde la unidad de generacion de haz hacia un blanco situado en un espacio de ubicacion de paciente situado dentro de un gantry giratorio.
La lmea de transporte de haces comprende un medio de deflexion, encaja en el gantry y es capaz de girar con el gantry.
Las Figuras 1a-c muestran una vista frontal de una parte de un aparato de terapia con partmulas, que comprende un gantry 109 (representado de manera parcial en la Figura 1 y en la Figura 2). Dicho gantry es capaz de girar alrededor de un eje D de rotacion, donde dicho eje es perpendicular al plano del dibujo.
De manera preferible, dicho gantry comprende una lmea de soporte de haz (no mostrada) que gma el haz producido por un acelerador de partmulas (hadrones) a traves de una unidad 110 de irradiacion, tal como un cabezal de irradiacion, hacia un blanco (por ejemplo, un tumor) situado en el espacio 111 de ubicacion de paciente, mostrado como una zona rayada en la Figura 1b, ubicado en el gantry 109.
La unidad 110 de irradiacion esta fijada al gantry 109 y gira preferentemente de manera sincronizada con el gantry 109.
El aparato de terapia con hadrones comprende adicionalmente un marco 201 fijado a la sala de tratamiento, que se denominara mas adelante marco que no puede moverse (inmovil).
De manera preferible, el mencionado espacio 111 de ubicacion de paciente comprende la unidad 110 de irradiacion y todos los paneles y/o cubiertas que terminan y cierran visualmente un ambiente de sala dentro del gantry.
Una cama o camilla de paciente (no representadas) puede situarse desde el exterior dentro del espacio 111 de ubicacion de paciente.
De manera preferible, el espacio 111 de ubicacion de paciente esta disenado para proporcionar una sensacion de seguridad al paciente situado dentro de ese espacio cerrado.
De manera preferible, el espacio 111 de ubicacion de paciente comprende adicionalmente un suelo desplazable situado entre dos unidades de gma de suelo desplazable: una unidad 301 de gma de suelo desplazable frontal y una unidad 302 de gma de suelo desplazable trasera (ver Figura 3).
La unidad 301 de gma de suelo desplazable frontal esta fijada al mencionado marco 201 que no puede moverse.
La unidad 301 de gma de suelo desplazable frontal comprende un conjunto frontal de rafles 103, 104 dobles (ver Figura 3).
La unidad 302 de gma de suelo desplazable trasera esta fijada a una estructura 202 de jaula de ardilla.
La unidad 302 de gma de suelo desplazable trasera comprende un conjunto trasero de rafles 120, 121 dobles (ver Figura 3, en la que resulta visible el lado trasero de los rafles).
Las unidades 301, 302 de gma de suelo desplazable trasera y frontal estan enfrentadas entre sf.
En la presente descripcion, el termino “estructura de jaula de ardilla” se refiere a un marco tridimensional adaptado para proporcionar un soporte para el suelo desplazable o los suelos desplazables.
Mas en particular, dicho marco tridimensional esta adaptado para quedar enclavado en el gantry.
La estructura 202 de jaula de ardilla comprende ruedas 204, 205 que permiten a la estructura 202 de jaula de ardilla permanecer estacionaria durante el giro del gantry 109.
El suelo desplazable comprende al menos una oruga (105 y/o 102).
Una oruga comprende (o consiste esencialmente en) un montaje de elementos 501 alargados fijados unos a otros para formar un suelo desplazable (ver Figura 5).
La oruga comprende un medio para permitir a la oruga deslizar dentro de los rafles de las unidades de gma de suelo desplazable, es decir, los elementos alargados se desplazan a lo largo de los rafles mientras permanecen esencialmente perpendiculares a dichos rafles.
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De manera preferible, este medio esta constituido por ruedas 506 fijadas en cada elemento 501 alargado (ver Figura 6).
De manera preferible, el suelo desplazable comprende al menos dos orugas: una oruga 105 principal y al menos una(s) segunda(s) oruga(s) 102 (ver Figuras 1a-c).
De manera mas preferible, el suelo desplazable comprende una oruga 105 principal y dos orugas 102 secundarias.
De manera preferible, la oruga 105 principal y las dos orugas 102 secundarias estan adaptadas para deslizar dentro de los rafles dobles de las unidades 301, 302 de grna de suelo desplazable y por lo tanto para proporcionar un suelo horizontal en el espacio de ubicacion de paciente independientemente de la posicion de la unidad de irradiacion.
De manera preferible, cada uno de los rafles 103, 104 y 120, 121 dobles, respectivamente, tiene forma de cfrculo truncado (ver Figura 3).
Los mencionados rafles dobles comprenden un rail externo (rail 103 para la unidad 301 de grna de suelo frontal y rail 120 para la unidad 302 de grna de suelo trasera) y un rail interno (rail 104 para la unidad 301 de grna de suelo frontal y rail 121 para la unidad 302 de grna de suelo trasera).
Una de las unidades 301 de grna de suelo desplazable esta fijada en la estructura 202 de jaula de ardilla mientras que la otra unidad 302 de grna de suelo desplazable esta fijada en el marco 201 que no puede moverse (inmovil).
De manera ventajosa, en una vista desde el interior del espacio 111 de ubicacion de paciente, las orugas 102 secundarias estan situadas detras de (es decir, mas alejadas del paciente que) la oruga 105 principal.
De manera preferible, dichas orugas 102 secundarias deslizan dentro de los rafles 103, 120 externos de los rafles dobles trasero y frontal y la oruga 105 principal desliza dentro de los rafles 104, 121 internos del conjunto trasero y frontal de rafles dobles.
De manera preferible, los mencionados elementos 501 alargados de las orugas comprenden un material ngido tal como madera, plastico, fibra de vidrio, un material compuesto, un metal tal como hierro, acero, aluminio, magnesio, titanio, cobre, mquel, zinc o una combinacion de los mismos.
De manera mas preferible, dichos elementos alargados comprenden aluminio.
Una forma preferida, pero no limitante, para los elementos alargados de la oruga se muestra en la Figura 5 y en la Figura 6. En la Figura 5 se muestra una vista lateral de los elementos 501 alargados.
De manera ventajosa, los elementos alargados tienen una estructura hueca para ahorrar peso y la forma de estos elementos alargados les confiere rigidez, de tal manera que permiten a las orugas, que son traccionadas de manera mecanica, mantener la estructura de jaula de ardilla en una posicion fija y sincronizada con el marco fijado al edificio.
De manera ventajosa, los elementos 501 alargados tambien comprenden en sus lados laterales cavidades 503 para la insercion de ruedas 506 y cavidades 504 para insercion de elementos del medio 505 de enlace.
De manera mas preferible, la mencionada oruga 105 principal es traccionada por un brazo 108 telescopico fijado en el gantry 109 y se desliza de manera sincronizada con el gantry 109 dentro de rafles 104 internos de ambos rafles dobles.
De manera preferible, las orugas 102 secundarias deslizan dentro de rafles 103 externos del conjunto frontal y el conjunto trasero de rafles dobles.
De manera ventajosa, las segundas orugas 102 son traccionadas o empujadas de manera mecanica por la unidad 110 de irradiacion y con el gantry 109. Las orugas secundarias estan por lo tanto fijadas en uno de sus extremos a la unidad de irradiacion, de una manera tal que el giro de la unidad de irradiacion empuja una oruga secundaria hacia adelante y tracciona la otra oruga secundaria acompanando.
Tal como se muestra en las Figuras 1a-c, la unidad 110 de irradiacion comprende preferiblemente dos parejas de unidades 101 de grna; por ejemplo, rafles paralelos, de manera que cada pareja de rafles paralelos esta dispuesta en ambos lados en ambas direcciones de giro de la unidad de irradiacion.
De manera preferible, cada elemento 501 alargado situado en la extremidad de una oruga 102 secundaria mas cercana en relacion a la unidad 110 de irradiacion comprende al menos un pivote 402 dispuesto para deslizar dentro (es decir, entre) los mencionados rafles 101 paralelos de la unidad 110 de irradiacion, mientras la unidad de irradiacion esta traccionando o empujando la(s) oruga(s) 102 secundaria(s). En otras palabras: en cada lado de la unidad 110 de irradiacion, cada extremo lateral del ultimo elemento 501 alargado de la oruga 102 secundaria esta dispuesto de manera pivotante entre los rafles de una unidad 101 de grna, donde cada unidad de grna comprende una pareja de rafles.
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El pivote 402 puede considerarse como una parte de la oruga secundaria o bien como una parte de las unidades 101 de gma. De acuerdo con una realizacion, el pivote 402 se lleva a la practica proporcionando en cada lado lateral del ultimo elemento alargado de la oruga secundaria un cojinete giratorio que soporta un eje de giro en un alojamiento de cojinete, donde el eje de giro esta conectado a cada lado del mencionado ultimo elemento 501 alargado de la oruga secundaria, y donde el alojamiento de cojinete esta soportado de manera desplazable por los railes 101, o viceversa: el eje de giro esta soportado de manera desplazable por los rafles 101 y el alojamiento de cojinete esta conectado a la oruga secundaria.
Tal como se muestra en la Figura 1c, el deslizamiento del pivote 402 entre los rafles permite a las orugas secundarias seguir la porcion truncada de los rafles, cuando la unidad de irradiacion esta situada en el intervalo angular que corresponde a dicha porcion truncada. Cada pareja de rafles 101 dobles debe tener un mecanismo de bloqueo en el extremo para garantizar que las orugas permanecen entre los rafles cuando la unidad de irradiacion esta situada en la mitad superior del espacio de ubicacion de paciente (ver Figuras 1a y 1b).
De manera preferible, tal como se muestra en la Figura 1, los extremos de la oruga 105 principal se solapan con los extremos de las orugas 102 secundarias que no estan fijadas a la unidad de irradiacion, de tal manera que el suelo rodante no tiene ningun hueco, independientemente de la posicion de la unidad de irradiacion.
Las ruedas 204, 205 fijadas a la estructura 202 de jaula de ardilla y la rigidez del montaje de orugas puede evitar el giro de la estructura de jaula de ardilla y, por lo tanto, de la unidad 302 de gma de suelo desplazable trasera, incluso si la estructura de jaula de ardilla intenta girar junto con el gantry durante el giro del gantry.
Por lo tanto, la posicion de la unidad 302 de gma de suelo desplazable trasera y de la unidad 301 de gma de suelo desplazable frontal que estan situadas en lugares opuestos entre sf puede permanecer sustancialmente inalterada incluso si el gantry gira. Consecuentemente, resulta posible que el suelo desplazable flexible forme un suelo de acceso sustancialmente nivelado independientemente de la posicion de la unidad de irradiacion.
Consecuentemente, el espacio 111 de ubicacion de paciente tiene un suelo rodante seguro en el que la unidad 110 de irradiacion es capaz de girar libremente, capaz de soportar una persona o mas de una, incluso si la unidad 110 de irradiacion esta situada en el suelo nivelado del espacio 111 de ubicacion de paciente puesto que no existe ningun hueco ni ninguna parte mas debil alrededor de la unidad de irradiacion.
De manera preferible, el gantry comprende un medio de control de gantry para controlar los movimientos del gantry.
De manera mas preferible, el aparato comprende un medio de monitorizacion de suelo desplazable para monitorizar los movimientos del suelo desplazable.
En caso de que se produzca un fallo detectado por el medio de monitorizacion de suelo desplazable, el medio de monitorizacion de suelo desplazable envfa al medio de control de gantry la informacion para detener de emergencia el desplazamiento del gantry.
De manera mas preferible, el aparato comprende un medio de seguridad que se activa en caso de que se produzca un fallo detectado por el medio de monitorizacion de suelo desplazable.
Puesto que el gantry es un dispositivo de imposicion que posee una inercia definida, no resulta posible por lo tanto detener el gantry de una manera abrupta sin danarlo.
Durante la fase de detencion, el gantry primero desacelera, y es capaz de detenerse despues de un movimiento circular de un maximo de 5°, y preferiblemente de menos de 3°.
De manera preferible, el medio de seguridad esta situado en la unidad 110 de irradiacion para evitar cualquier dano a la unidad 110 de irradiacion en caso de que se bloquee una de las orugas.
De manera preferible, el medio de seguridad en la unidad 110 de irradiacion esta constituido por un medio 401 amortiguador.
La Figura 4 muestra ejemplos de realizaciones de medios amortiguadores de acuerdo con la presente descripcion, en la que se describe un medio amortiguador que comprende pistones 403 situados entre la unidad 110 de irradiacion y las unidades 101 de gma. Los pistones 403 pueden comprender una celula de carga como medio de monitorizacion de suelo desplazable y son capaces de contraerse o retraerse cuando la fuerza de traccion sobre dichos pistones 403 supera un valor predeterminado.
En caso de que se bloquee una oruga, la(s) oruga(s) secundaria(s) podnan estar en contacto con la unidad de irradiacion y danar la misma puesto que las placas de la oruga son ngidas.
Para absorber el impacto entre la unidad de irradiacion y la(s) oruga(s), el medio 401 amortiguador, que tiene, por ejemplo, forma de paralelogramo, actua como un amortiguador de absorcion, evitando de este modo que se produzca un dano en la unidad de irradiacion durante la fase de detencion.
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La Figura 4a muestra una realizacion en la que cada rail 101 doble esta dispuesto de manera pivotante en relacion a la unidad de irradiacion, y en la que existe un medio amortiguador entre el rail doble y una vigueta 130 paralela formando un paralelogramo deformable junto con el rail doble y dos viguetas 131 adicionales. El medio amortiguador puede comprender un montaje 403 de piston y cilindro. En este caso, cuando se produce el fallo en la oruga (ver Figura 4a(ii)), el paralelogramo se dobla y los rafles 101 dobles giran en relacion a la unidad de irradiacion.
En la realizacion de la Figura 4b, los extremos de los rafles 101 dobles estan conectados a la unidad de irradiacion a traves de montajes de pistones/cilindros que poseen una orientacion fija, es decir, cuando se produce el fallo en la oruga (ver Figura 4b(ii)), el rail doble se desplaza en relacion a la unidad de irradiacion, mientras mantiene una orientacion fija.
Este medio amortiguador esta disenado para absorber un movimiento circular de al menos 5°.
El fondo vertical (es decir, la pared vertical) de la estructura de jaula de ardilla, es decir, el fondo vertical del espacio de ubicacion de paciente, termina en un panel de pared trasero que genera una interfaz de integracion con forma circular con dos paneles planos y diversos equipos tales como dispositivos de registro de imagen y dispositivos CBCT.
Por ejemplo, un indicador angular como dispositivo visual esta situado en la pared trasera del espacio de ubicacion de paciente. Dicho indicador angular muestra la posicion angular del gantry y es capaz de indicar el sentido del movimiento circular llevado a cabo por el gantry. Este indicador angular proporciona una marca al personal sanitario cuando esta operando el equipo dentro del espacio de ubicacion de paciente, por ejemplo, para el posicionamiento del paciente.
De manera preferible, la monitorizacion del posicionamiento del paciente se lleva a cabo utilizando tomograffa computarizada de haz conico (CBCT, Cone Beam Computed Tomography).
Dos dispositivos CBCT se incluyen de manera preferible en direcciones ortogonales en el seno del espacio de ubicacion de paciente con el fin de proporcionar una vista del tumor del paciente para un buen posicionamiento del paciente.
Por ejemplo, cada dispositivo CBCT comprende un generador de haces de rayos X y un detector.
De manera ventajosa, el primer generador de haces de rayos X esta incluido en la unidad de irradiacion.
De manera ventajosa, el segundo generador de haces de rayos X esta dispuesto para emitir un haz de rayos X que tiene una direccion perpendicular a la direccion del de rayos X emitido por el primer generador de haces de rayos X.
De manera preferible, los dispositivos de registro de imagen y, de manera mas preferible, los detectores CBCT estan ubicados en el seno del espacio de ubicacion de paciente y estan alineados detras de la cama o la camilla del paciente siguiendo el eje de su haz de rayos X correspondiente, y pueden mantenerse mediante un brazo fijado en el panel de pared trasero ubicado en el fondo vertical del espacio de ubicacion de paciente, o bien pueden mantenerse mediante un medio de giro ubicado fuera del espacio de ubicacion de paciente.
De manera preferible, el mencionado brazo 108 telescopico fijado en el gantry 109 esta fijado al lado del mencionado generador 107 de haces de rayos X con un angulo de 90° desde el eje del haz de hadrones (ver Figura 1a).
De manera preferible, el elemento alargado de la oruga principal ubicado enfrente del generador 107 de haces de rayos X comprende una abertura 106 para permitir el paso de un haz de rayos X.
De manera preferible, el eje del brazo 108 telescopico que tracciona la oruga 105 principal es perpendicular al eje de la unidad 110 de irradiacion.
Consecuentemente, para cualquier angulo que adopte la unidad 110 de irradiacion, un haz de rayos X es ortogonal al haz de rayos X que proviene del generador de haces de rayos X incluido en la unidad de irradiacion.
De manera mas preferible, el brazo 108 telescopico comprende un medio de monitorizacion de suelo desplazable que comprende una celula de carga dispuesta para comprobar si la fuerza de traccion entre la(s) oruga(s) y el gantry y/o entre la(s) oruga(s) y el brazo telescopico no supera un valor predeterminado.
Si la fuerza de traccion supera un valor predeterminado, lo que conducina, por ejemplo, al bloqueo de una oruga, el medio de monitorizacion de suelo desplazable envfa al medio de control de gantry la informacion para detener de emergencia el movimiento del gantry y la informacion para “activar” el medio de seguridad.
La presente descripcion tambien proporciona un suelo desplazable que comprende la oruga 105 principal y la(s) oruga(s) 102 secundaria(s), rodeando con la unidad 110 de irradiacion un entorno de sala semi-cilmdrica y formando una parte de un espacio 111 de ubicacion de paciente incluido en un gantry 109 giratorio de un sistema de terapia con hadrones.
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La presente descripcion puede adaptarse a cualquier aparato de terapia con partfculas utilizando cualquier tipo de radiaciones ionizantes tales como rayos X, rayos gamma, electrones, hadrones, etc.
El suelo desplazable proporcionado por la presente descripcion hace posible de manera ventajosa el giro libre de un dispositivo de radiacion, es decir, de una unidad de irradiacion soportada por un gantry giratorio, en un espacio de ubicacion de paciente semi-cilmdrico que posee un segmento de suelo horizontal y hace posible de manera ventajosa soportar una carga importante permitiendo el acceso del personal sanitario dentro del espacio de ubicacion de paciente para el posicionamiento del paciente sin riesgo de cafda, siendo asf para cualquier angulo de irradiacion. El diseno de este espacio de ubicacion de paciente es mas seguro y reduce la sensacion de miedo en el paciente puesto que el paciente ya no ve el marco interno del gantry y puesto que no existen mas huecos o partes mas debiles entre la unidad de irradiacion y el suelo desplazable.
Por consiguiente, el aparato de acuerdo con la presente descripcion evita el vertigo del paciente o una sensacion de inseguridad en el paciente cuando el o ella se situa en el espacio de ubicacion de paciente.
Mas aun, el aparato de acuerdo con la presente descripcion es mas simple puesto que no se necesita ningun motor ni ningunos dispositivos complicados anti-giro conjunto combinados con cadenas transportadoras para la sincronizacion de la estructura de jaula de ardilla con el rail doble fijado al edificio.
En la presente descripcion, la rigidez de las placas de las orugas es responsable del mantenimiento de la posicion de la estructura de jaula de ardilla en la que esta fijado el rail doble trasero, sincronizado con el rail 301 doble frontal (ver Figura 3) fijado al marco 201 fijado al edificio, donde la posicion de la estructura de jaula de ardilla deslizando en el seno del gantry por medio de ruedas 205. Mas aun, se han implementado medios de seguridad eficientes como medios de seguridad amortiguadores alrededor de la unidad 110 de irradiacion para evitar el dano de la unidad de irradiacion en caso de que se bloquee una parte del sistema de terapia con hadrones, ya que la unidad de irradiacion es una de las partes mas esenciales y mas caras de los aparatos de terapia con partfculas.
La presente descripcion tambien puede describirse como sigue:
La presente descripcion tiene como objetivo proporcionar un sistema de terapia con hadrones que no presente los inconvenientes de la tecnica anterior. En particular, es un objetivo de la descripcion proporcionar un aparato de terapia con partfculas que comprende un espacio de ubicacion de paciente que posee un suelo plano accesible y sin huecos o partes mas debiles cercanas al cabezal de irradiacion para cualquier angulo de irradiacion.
Es un objetivo adicional de la descripcion proporcionar, en un sistema de terapia con hadrones tal, algunos dispositivos de registro de imagen.
Finalmente, es un objetivo adicional de la descripcion proporcionar un sistema de terapia con hadrones mas simple que posea un nivel de seguridad elevado en el que se produzca un dano mmimo en caso de que se bloquee una parte del sistema.
En un primer aspecto, la presente descripcion se refiere a un aparato medico para terapia con hadrones que comprende un gantry giratorio dotado de una lmea de soporte de haz que grna un haz generado por un acelerador de hadrones a traves de un cabezal de irradiacion hacia un blanco (por ejemplo, un tumor) situado en un espacio de ubicacion de paciente incluido en un gantry giratorio, donde dicho espacio de ubicacion de paciente tiene una forma semi-cilmdrica y comprende el cabezal de irradiacion y un suelo desplazable flexible, emparedado entre un marco fijado al edificio y un marco de jaula de ardilla, donde dicho marco de jaula de ardilla desliza en el seno del gantry. El aparato medico esta caracterizado por que el suelo desplazable comprende una oruga principal traccionada de manera mecanica y dos orugas secundarias fijadas en ambos lados del cabezal de irradiacion, donde la oruga principal y las dos orugas secundarias deslizan dentro de dos rafles dobles, donde uno de dichos rafles dobles esta fijado en el marco de jaula de ardilla y el otro rail doble esta fijado en el marco fijado al edificio.
En una realizacion preferida, el cabezal de irradiacion esta dotado de dos parejas de rafles paralelos dispuestos en ambos lados laterales del cabezal de irradiacion, donde cada uno de los rafles paralelos comprende un pivote que tracciona las orugas secundarias dispuestas en ambos lados del cabezal de irradiacion.
De manera preferible, los rafles dobles tienen forma de cfrculo truncado en los que desliza el suelo desplazable proporcionando al espacio de ubicacion de paciente un suelo horizontal.
De manera mas preferible, la oruga principal del suelo desplazable desliza dentro de rafles internos de los mencionados rafles dobles y dichas orugas secundarias del suelo desplazable deslizan dentro de rafles externos de los mencionados rafles dobles.
De acuerdo con la descripcion, las orugas secundarias rellenan un hueco entre la oruga principal y el cabezal de irradiacion.
En otra realizacion de la descripcion, el aparato medico para terapia con hadrones comprende un brazo telescopico fijado en el marco del gantry. Dicho brazo telescopico tracciona la oruga principal.
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En otra realizacion, las orugas estan constituidas por un montaje de placas enlazadas entre sf, donde dichas placas estan fabricadas de madera, plastico, fibra de vidrio, un material compuesto, un metal tal como hierro, acero, aluminio, magnesio, titanio, cobre, mquel, zinc o una combinacion de los mismos. De manera preferible, dichas placas estan fabricadas de aluminio y dotadas de ruedas en sus extremidades para rodar dentro de los surcos de los railes dobles.
En otra realizacion de la descripcion, dichas placas de las orugas tienen una rigidez suficiente, siendo capaces de mantener el rail trasero doble que esta fijado en el marco de jaula de ardilla en una posicion fija y sincronizada con el rail frontal doble que esta fijado en el marco fijado al edificio.
De manera preferible, un generador de haces de rayos X esta fijado en el brazo telescopico.
De manera mas preferible, dicha oruga principal posee un orificio ubicado enfrente del generador de haces de rayos X fijado en el brazo telescopico.
En el aparato medico para terapia con hadrones de la descripcion, el haz de rayos X generado por el mencionado generador de haces de rayos X fijado en el brazo telescopico se mantiene ortogonal a un haz de rayos X generado por un generador de haces de rayos X incluido en el cabezal de irradiacion.
En el aparato medico para terapia con hadrones de acuerdo con la descripcion, el gantry giratorio esta relacionado con un sistema de control de gantry que proporciona la informacion para llevar a cabo la detencion en caso de que se bloquee una parte del sistema completo.
En el aparato medico para terapia con hadrones de acuerdo con la descripcion, el gantry continua girando hasta un angulo de 5° como maximo despues de que se reciba la informacion de detencion proporcionada por el sistema de control de gantry.
En el aparato medico para terapia con hadrones de acuerdo con la descripcion, el cabezal de irradiacion esta dotado de un sistema de proteccion amortiguador capaz de desactivarlo en caso de que se bloquee una parte del sistema de terapia con hadrones completo.
En el aparato medico para terapia con hadrones de acuerdo con la descripcion, el sistema de proteccion amortiguador es capaz de absorber un movimiento circular del gantry de al menos 5° para evitar danos en el cabezal de irradiacion.
En el aparato medico para terapia con hadrones de acuerdo con la descripcion, el brazo telescopico esta dotado de una celula de carga que monitoriza la fuerza de traccion de la oruga principal y proporciona informacion de detencion a un sistema de control de gantry en caso de que se alcance un valor predeterminado de traccion.
Se describe un sistema medico de terapia con hadrones haciendo referencia a la Figura 1 y a la Figura 2. Comprende una unidad de generacion de haces de partmulas cargadas tal como un ciclotron o un acelerador lineal (no representados) y un gantry (109). Una lmea de transporte de haces gma el haz de partmulas aceleradas desde la unidad de generacion de haz hacia un blanco localizado en un espacio de ubicacion de paciente incluido en un gantry giratorio. La lmea de transporte de haces esta dotada de un medio de deflexion y posee una parte curva que encaja con el gantry y es capaz de girar con el gantry.
La Figura 1a y b muestran una vista frontal de una parte de un sistema de terapia con hadrones, que comprende un gantry (109) (representado de manera parcial en la Figura 1 y en la Figura 2). Dicho gantry es capaz de girar alrededor de un eje D de rotacion, donde dicho eje es perpendicular al plano del dibujo. Dicho gantry esta dotado de una lmea de soporte de haz (no mostrada) que gma el haz producido por un acelerador de hadrones a traves de un cabezal (110) de irradiacion hacia un blanco (por ejemplo, un tumor) situado en el espacio (111) de ubicacion de paciente (en la zona rayada en la Figura 1b) incluido en el gantry (109).
El espacio (111) de ubicacion de paciente es un nombre generico que incluye un cabezal (110) de irradiacion y todos los paneles y/o cubiertas que terminan y cierran visualmente un ambiente de sala dentro del gantry. Dichos paneles y cubiertas tienen una funcionalidad estetica y de seguridad global. Una cama o camilla de paciente (no representadas) puede situarse desde el exterior dentro del espacio de ubicacion de paciente. El espacio de ubicacion de paciente esta disenado para proporcionar una sensacion de seguridad al paciente situado dentro de este espacio cerrado.
El espacio (111) de ubicacion de paciente comprende un rail (301) doble frontal (ver Figura 3) fijado a un marco (201) fijado al edificio que esta en contacto mecanico con la sala de tratamiento. Este rail 301 doble tambien puede denominarse el rail doble fijado al edificio que no puede moverse. El espacio (111) de ubicacion de paciente comprende adicionalmente un rail (302) doble trasero fijado en una estructura (202) de jaula de ardilla y opuesto a (es decir, enfrentado a) el rail doble frontal. Esta estructura (202) de jaula de ardilla rueda en el seno del marco (109) de gantry por medio de ruedas (204, 205). Ambos rafles dobles tienen forma de cfrculo truncado tal como se representa en la Figura 3.
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Una serie continua de placas unidas entre sf forma una superficie deformable llamada oruga que esta emparedada entre los dos raMes dobles y puede deslizarse, por ejemplo, por medio de ruedas fijadas en cada placa. En una realizacion de la descripcion, estan presentes tres orugas: una oruga (105) principal y dos orugas (102) secundarias. La oruga (105) principal y las dos orugas (102) secundarias deslizan dentro de ambos rafles dobles que tienen forma de cfrculo truncado, proporcionando un suelo horizontal en el espacio de ubicacion de paciente. En un modo preferido de realizacion de la descripcion, en una vista desde el interior del espacio (111) de ubicacion de paciente, las orugas (102) secundarias estan ubicadas detras de la oruga (105) principal. Dichas orugas (102) secundarias deslizan dentro de los rafles (103) externos de los rafles dobles trasero y frontal, mientras que la oruga (105) principal desliza dentro del rail (104) interno de los rafles dobles trasero y frontal.
Dichas placas de las orugas estan fabricadas de un material ngido tal como madera, plastico, fibra de vidrio, un material compuesto, un metal tal como hierro, acero, aluminio, magnesio, titanio, cobre, mquel, zinc o una combinacion de los mismos. En una realizacion preferida de la descripcion, dichas orugas estan fabricadas de aluminio.
La mencionada oruga (105) principal es traccionada por un brazo (108) telescopico fijado en el gantry (109) y desliza de manera sincronizada con el gantry (109) dentro de los rafles internos de ambos rafles dobles. Las mencionadas orugas (102) secundarias deslizan dentro de los rafles externos de ambos rafles dobles y son traccionadas mecanicamente por el cabezal (110) de irradiacion. Con un montaje tal y debido a la rigidez de las placas de las orugas, la posicion de la estructura (202) de jaula de ardilla a la que estan fijados los rafles (302) dobles traseros permanece en la misma posicion y sincronizada con el rail (302) doble que no puede moverse fijado al edificio, mientras gira el gantry (109).
Mas aun, el cabezal (110) de irradiacion esta dotado de dos parejas de rafles (101) paralelos, de manera que cada pareja de rafles paralelos esta situada en ambos lados del cabezal de irradiacion. Un pivote, deslizando dentro de los mencionados rafles (101) paralelos y el cabezal (110) de irradiacion, tracciona las orugas (102) secundarias. Una disposicion tal proporciona un espacio (111) de ubicacion de paciente que posee un suelo rodante seguro en el que el cabezal (110) de irradiacion es capaz de girar libremente, y es capaz de soportar a una persona o mas de una, incluso si el cabezal (110) de irradiacion esta ubicado en la parte inferior del espacio (111) de ubicacion de paciente puesto que no existen huecos ni partes mas debiles alrededor del cabezal de irradiacion.
El cabezal de irradiacion esta dotado de un sistema de seguridad para evitar danos en dicho cabezal de irradiacion en caso de que se bloquee una de las orugas u otra parte del sistema de terapia con hadrones completo. El principio de dicho sistema de seguridad se muestra en la Figura 4. En caso de que un sistema de control (es decir, un sistema de conmutacion situado a lo largo de los rafles dobles) detecte un fallo, el gantry se detiene y el sistema de seguridad se activa. Puesto que el gantry es un sistema impuesto que posee una cierta inercia, no se permite detener el gantry de una manera abrupta debido al peligro de danar el gantry. Durante la fase de detencion, el gantry primero desacelera, y a continuacion se detiene realmente despues de un movimiento circular de un maximo de 5°. En caso de que se bloquee una oruga, dicha oruga puede encontrarse con el cabezal de irradiacion y danarlo puesto que las placas de la oruga son ngidas. Para absorber el impacto entre el cabezal de irradiacion y una o dos orugas, se situa un sistema (401) amortiguador que tiene forma de paralelogramo entre los rafles (101) del cabezal de irradiacion y el cabezal (110) de irradiacion para evitar danos en el cabezal de irradiacion durante la fase de detencion. Este sistema amortiguador actua como un amortiguador de absorcion; el sistema amortiguador con forma de paralelogramo se estruja mientras desacelera el gantry. Un sistema amortiguador tal esta disenado para absorber un movimiento circular de al menos 5°. Resulta evidente que una persona experta en la tecnica podna incluir un sistema de seguridad amortiguador tal en cualquier espacio de ubicacion de paciente de un sistema de terapia con hadrones, como por ejemplo un sistema de terapia con hadrones en el que el suelo desplazable comprende una unica oruga. Tambien puede imaginarse que la funcion de seguridad de este sistema amortiguador puede sustituirse por una funcion mecanica que proporcione un medio para que el cabezal de irradiacion pueda girar libremente en el interior del espacio de ubicacion de paciente que posee una forma truncada. Mas aun, podnan explotarse ambas funcionalidades de este sistema amortiguador.
El fondo vertical de la jaula de ardilla, es decir, el fondo vertical del espacio de ubicacion de paciente, termina mediante un panel de pared trasero que genera una interfaz de integracion con forma circular con dos paneles planos y diversos equipos. En una realizacion de la descripcion, un indicador angular como dispositivo visual esta situado en la pared trasera del espacio de ubicacion de paciente. Dicho indicador angular muestra la posicion angular del gantry y es capaz de indicar el sentido del movimiento circular llevado a cabo por el gantry. Este indicador angular proporciona una marca al personal sanitario cuando esta operando el equipo dentro del espacio de ubicacion de paciente, por ejemplo, para el posicionamiento del paciente.
Generalmente, la monitorizacion del posicionamiento del paciente es llevado a cabo mediante tomograffa computarizada de haz conico (CBCT). Dos dispositivos CBCT se incluyen de manera preferible en direcciones ortogonales en el seno del espacio de ubicacion de paciente con el fin de proporcionar una vista tridimensional del esqueleto del paciente. Los dispositivos CBCT comprenden un generador de haces de rayos X y un detector. Uno de los generadores de haces de rayos X esta incluido en el cabezal de irradiacion mientras que el segundo esta situado en el seno del gantry con un angulo de +/- 90°, preferiblemente, en relacion al primer generador de haces de rayos X. Los detectores estan situados en el seno del espacio de ubicacion de paciente y estan alineados detras del
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paciente siguiendo el eje de sus haces de rayos X correspondientes. Los detectores tienen que girar coordinadamente con los generadores de haces de rayos X, y pueden estar fijados en el suelo rodante; pueden estar mantenidos mediante un brazo fijado en el panel de pared trasero situado en el fondo vertical del espacio de ubicacion de paciente, o puede estar mantenido mediante un medio de giro situado fuera del espacio de ubicacion de paciente.
En una realizacion de la descripcion, el brazo (108) telescopico fijado en el gantry (109) esta proporcionado con (es decir, esta cerca de) un generador (107) de haces de rayos X que puede utilizarse en combinacion con un detector de tomograffa computarizada de haz conico. De manera preferible, dicho brazo (108) telescopico esta ubicado con un angulo de 90° en relacion al eje del haz de hadrones. Un orificio (106) esta taladrado en la placa de la oruga principal situada enfrente del tubo de rayos X para garantizar el paso del haz de rayos X. El brazo (108) telescopico que mantiene la oruga (105) principal esta fijado en direccion perpendicular al cabezal (110) de irradiacion, y esta configuracion posibilita tener, para cualquier angulo adoptado por el cabezal de irradiacion, un haz de rayos X ortogonal al haz de rayos X que proviene del generador de haces de rayos X incluido en el cabezal de irradiacion.
En otra realizacion de la descripcion, se proporciona una celula de carga en el brazo 108 telescopico para comprobar si la fuerza de traccion no es muy importante. Si la fuerza de traccion supera un valor predeterminado, por ejemplo, en caso de que se bloquee una grua, el sistema de control detiene de emergencia el gantry.
Esta descripcion proporciona un suelo desplazable que comprende la oruga principal y las orugas secundarias, que rodean con un cabezal de irradiacion un entorno de sala semi-cilmdrica y formando una parte de un espacio de ubicacion de paciente incluido en un gantry giratorio de un sistema de terapia con hadrones. La presente descripcion podna aplicarse con el mismo beneficio a los sistemas de terapia de radiacion basados en el uso de otro tipo de radiaciones tales como rayos X y sistemas similares. Un suelo desplazable proporcionado por la descripcion posibilita el giro libre de un sistema de radiacion, es decir, un cabezal de irradiacion soportado por un gantry giratorio, en un espacio de ubicacion de paciente semi-cilmdrico que posee un segmento de suelo horizontal y posibilita soportar una carga importante permitiendo el acceso del personal sanitario dentro del espacio de ubicacion de paciente para el posicionamiento del paciente sin riesgo de cafda, siendo asf para cualquier angulo de irradiacion. El diseno de un espacio de ubicacion de paciente tal es mas seguro y reduce la sensacion de miedo del paciente puesto que el paciente ya no ve el marco interno del gantry y puesto que no existen mas huecos ni partes mas debiles entre el cabezal de irradiacion y el suelo desplazable. Este diseno evita el vertigo del paciente o una sensacion de inseguridad cuando el o ella esta situado en un espacio de ubicacion de paciente tal. Ademas, la configuracion de la descripcion es mas simple puesto que no se necesitan motores ni sistemas anti-giro conjunto complicados combinados con cadenas exportadoras para la sincronizacion del marco de jaula de ardilla con el rail doble fijado al edificio. En la descripcion, la rigidez de las placas de las orugas es responsable del mantenimiento de la posicion del marco de jaula de ardilla en la que esta fijado el rail doble trasero, sincronizado con el rail (302) doble frontal (ver Figura 3) fijado al marco (201) fijado al edificio, donde la posicion del marco de jaula de ardilla desliza en el seno del gantry por medio de ruedas. Mas aun, se han implementado medios de seguridad eficientes como un sistema de seguridad amortiguador con forma de paralelogramo alrededor del cabezal de irradiacion para evitar el dano del cabezal de irradiacion en caso de que se bloquee una parte del sistema de terapia con hadrones, ya que el cabezal de irradiacion es una de las partes mas esenciales y mas caras de este sistema de terapia con hadrones.
La invencion se expone en las siguientes reivindicaciones:

Claims (15)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    REIVINDICACIONES
    1. - Un aparato para terapia con partfculas en una sala de tratamiento, que comprende
    - una unidad (110) de irradiacion para emitir un haz de partfculas,
    - un cilindro (109) de exploracion (o gantry) que comprende la unidad (110) de irradiacion, donde dicho gantry puede girar alrededor de un eje,
    - una estructura (202) de jaula de ardilla, ubicada en el seno del gantry (109) y soportada por el gantry (109), de tal manera que puede girar en relacion a dicho gantry (109) alrededor del mencionado eje,
    - un marco (201) dispuesto de manera que no puede moverse y que esta fijado de manera preferible a una pared de la sala de tratamiento,
    - un suelo desplazable que comprende una pluralidad de elementos (501) alargados conectados de manera flexible entre sf y que forman una oruga (105) principal,
    - dos unidades (301, 302) de grna de suelo desplazable que tienen forma de cfrculo truncado, enfrentadas entre sf, fijadas a la mencionada estructura (202) de jaula de ardilla y al marco (201) que no puede moverse, respectivamente, y donde cada una de las dos unidades (301, 302) de grna de suelo desplazable comprenden al menos un primer rail (104), donde dicho primer rail tiene forma de cfrculo truncado,
    - la mencionada oruga (105) principal esta dispuesta de manera deslizable en el mencionado primer rail (104),
    y donde cada unidad de grna de suelo desplazable comprende adicionalmente al menos un segundo rail que tiene forma de cfrculo truncado y donde el suelo desplazable comprende adicionalmente al menos una oruga (102) secundaria que comprende elementos (501) alargados conectados de manera flexible entre sf mediante un medio (505) de enlace, donde dicha oruga secundaria esta dispuesta de manera deslizable en el mencionado segundo rail y esta fijada a la unidad (110) de irradiacion de tal manera que puede girar con la unidad de irradiacion.
  2. 2. - Un aparato para terapia con partfculas segun la reivindicacion 1, en el que un conjunto de segundos rafles esta situado externamente en relacion al conjunto de primeros rafles.
  3. 3. - Un aparato para terapia con partfculas segun la reivindicacion 1, en el que un conjunto de segundos rafles esta situado internamente en relacion al conjunto de primeros rafles.
  4. 4. - Un aparato para terapia con partfculas segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la mencionada unidad (110) de irradiacion comprende dos parejas de unidades (101) de grna conectadas a dicha unidad (110) de irradiacion, donde cada oruga (102) secundaria comprende al menos un pivote (402) conectado al extremo mas cercano de dicha oruga en relacion a la unidad (110) de irradiacion y donde dichos pivotes estan dispuestos de tal manera que deslizan dentro de las mencionadas unidades (101) de grna.
  5. 5. - Un aparato para terapia con partfculas segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende adicionalmente un brazo (108) telescopico conectado tanto al mencionado gantry (109) como a la mencionada oruga (105) principal.
  6. 6. - Un aparato para terapia con partfculas segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que los mencionados elementos (501) alargados comprenden madera, plastico, fibra de vidrio, material compuesto, metal tal como hierro, acero, aluminio, magnesio, titanio, cobre-mquel, zinc o una combinacion de los mismos.
  7. 7. - Un aparato para terapia con partfculas segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que los mencionados elementos (501) alargados comprenden aluminio.
  8. 8. - Un aparato para terapia con partfculas segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la unidad (110) de irradiacion comprende adicionalmente un primer generador de haces de rayos X.
  9. 9. - Un aparato para terapia con partfculas segun la reivindicacion 8, que comprende adicionalmente un segundo generador (107) de haces de rayos X conectado con el mencionado gantry (109), situado al lado del mencionado brazo (108) telescopico, donde las direcciones de los haces de rayos X generados por el primer generador de haces de rayos X y el segundo generador de haces de rayos X son ortogonales.
  10. 10. -Un aparato para terapia con partfculas segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende adicionalmente un medio (401) de seguridad conectado a la unidad de irradiacion, para evitar danos en los aparatos.
  11. 11.-Un aparato segun la reivindicacion 10, en el que la mencionada unidad (110) de irradiacion comprende dos
    parejas de unidades (101) de gma conectadas a dicha unidad (110) de irradiacion, donde cada oruga (102) secundaria comprende al menos un pivote (402) conectado al extremo mas cercano de dicha oruga en relacion a la unidad (110) de irradiacion y donde dichos pivotes estan dispuestos de tal manera que deslizan dentro de las mencionadas unidades (101) de gma, y en el que dichas unidades (101) de gma estan conectadas a la unidad (110) 5 de irradiacion a traves de un medio (401) amortiguador dispuesto entre cada unidad de gma y la unidad de irradiacion.
  12. 12. -Un aparato segun la reivindicacion 11, en el que el mencionado medio amortiguador comprende montajes (403) de piston y cilindro.
  13. 13. -Un aparato para terapia con partfculas segun la reivindicacion 10, en el que el mencionado medio (401) de
    10 seguridad esta adaptado para absorber un movimiento circular del gantry de al menos 5° para evitar cualquier dano
    en la unidad (110) de irradiacion.
  14. 14. -Un aparato para terapia con partfculas segun una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, que comprende adicionalmente un medio de control de gantry para controlar los movimientos del gantry, y que comprende adicionalmente un medio de monitorizacion de suelo desplazable para monitorizar los movimientos del suelo
    15 desplazable y para proporcionar informacion a dicho medio de control de gantry y al mencionado medio de
    seguridad, y en el que el medio (401) de seguridad se activa o se desactiva segun la informacion recibida desde el
    mencionado medio de monitorizacion de suelo desplazable.
  15. 15. -Un aparato para terapia con partfculas segun la reivindicacion 14, que comprende adicionalmente un brazo (108) telescopico conectado tanto al mencionado gantry (109) como a la mencionada oruga (105) principal y en el
    20 que el mencionado medio de monitorizacion de suelo desplazable comprende una celula de carga dispuesta en el brazo telescopico, para comprobar si la fuerza de traccion entre la(s) oruga(s) y el gantry y/o entre la(s) oruga(s) y el brazo telescopico no supera un valor predeterminado.
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