ČESKOSLOVENSKA SOCIALISTICKÁ REPUBLIKA
POPIS VYNÁLEZU
(19)
K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ (21) PV 3131-85.Z (22) P ř i h l á š e n o 29 04 85
FEDERÁLNI ÚŘAD PRO VYNÁLEZY
(75) Autor vynálezu
265 652 Í11> (13)
Bi
(51)
I n t . Cl. 4 A 61 H 5/04
(40) Z v e ř e j n ě n o W 03 89 (45) V y d á n o
21.5.1990
BOUČEK JIŘÍ ing., VRBA JAK ing. CSc., PRAHA
Aplikátor pro elektromagnetickou hypertermii s detektorem ionizujícího záření
(57) áešený aplikátor je jednoduchý s možností přesného nastavení optimálních geometriokých podmínek pro měření a reprodukovatelnost měření. V ose tělesa aplikátoru je umístěn v místě nulových povrchových proudů na plášti aplikátoru kolimaoní držák. V tomto držáku je umístěn například v sondě detektor záření, který je v ose tělesa aplikátoru posuvný ve směru síření elektromagnetické energie. Detektor je svým výstupem připojen na vyhodnocovací jednotku. Pro snížení dolního mezního kmitočtu lze těleso aplikátoru vyplnit dielektrikem s otvorem v ose tohoto tělesa aplikátoru. Aplikátor lze použít pro bezdotykové měření například prokrvení nádoru během hypertermické aplikaoe.
ÍP (M in vo 10 <ч w o
-
1
-
265 652
Vynález se týká aplikátoru pro elektromagnetickou hypertermii s detektorem ionizujícího záření pro bezdotykové měření pomocí značených látek radioaktivními indikátory. Pro terapii zhoubných nádorů se v kombinaci s chemoterapií a radioterapií používá hypertermie nádorové tkáně. Nádor se ohřívá na teplotu vyšší, než 42,5 °C, při které nádorové buňky hynou, zdravé buňky snáší teplotu bez poškození podle druhu až do teplot 45 °C. Hypertermie jako klinická metoda je zavedena v zahraničí při lokálních aplikacích. Přesto, že tato metoda je klinicky využívána, není proces léčení pomocí hypertermie natolik vědecky ukončený, aby nebylo nutné studovat např. problematiku prokrvení nádorů, distribuce některých životně důležitých látek pro organismus a další změny, ke kterým dochází v nádorové nebo zdravé tkáni při hypertermických teplotách, tj. v rozmezí 42,5 až 45 °C. Uvažuje se také sledovat pomocí radioaktivních indikátorů změny v distribuci cytostatik v nádoru během hypertermie. Hyperteriaický ohřev se provádí pomoci elektromagnetického záření, které se pomocí aplikátorů přivádí do nádorové tkáně. Používají se vlnovodné aplikátory, planární a koaxiální aplikátory. Většina aplikací při lokální hypertermii se provádí pomocí vlnovodných aplikátorů, planární jsou vhodné především pro použití v ústní dutině, koaxiální pro aplikace zaváděním do těla nebo jako speciální invázni aplikátory ve formě jehel pro vytvoření tvarově vhodného tepelného rozložení v nádoru. Měření prokrvení nádoru během hypertermické aplikace se provádělo pomocí vlnovodného aplikátoru, ke kterému byl bočně umístěn detektor záření. Manipulace s touto sestavou je obtížná. Navíc přítomnost sondy obsahující detektor záření s hmotností větší samotný aplikátor způsobuje časovou nestabilitu nastavení aplikátoru a vyžaduje mechanicky robustm upevnění. Měření prokrvení nádoru vyžaduje zaměření detektoru ták,
- 2 -
265 652
aby- jeho charakteristika znázorňující geometrickou závislost citlivosti detektoru zabírala co největší část tkáně nádoru. Hlavním nedostatkem dosavadního způsobu měření s radioaktivními indikátory během hypertermie je složitost mechanického uspořádání aplikátoru s detektorem záření, obtížnost nastavení optimálních geometrických podmínek pro měření. V případě, že tato měření nejsou prováděna se sondou umístěnou spolu s aplikátorem na správně konstruovaném stativu, který zaručuje reprodukovatelné nastavení vzájemné polohy aplikátoru a sondy, nelze tato měření opakovat za jiných bi'ologiokých podmínek, protože nepřesnost nastavení aplikátoru a sondy vzájemně vylučuje vzájemné porovnání dosažených výsledků. Sonda navíc ovlivňuje při bočním měření u aplikátoru tvar elektromagnetického pole. Výše uvedené nedostatky odstraňuje aplikátor pro elektromagnetickou hypertermii s detektorem záření podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že detektor záření je umístěn v kolimačním držáku, upevněném v ose tělesa aplikátoru v místě nulových povrchových proudů na plášti aplikátoru. Tento detektor je posuvný v ose tělesa aplikátoru ve směru šíření elektromagnetické energie a je připojen na vyhodnocovací jednotku. Detektor může být umístěn v sondě. Použitím kolimace detektoru se docílí nejvhodnější tvar detekčního pole z nádorové tkáně. Pro snížení dolního mezního kmitočtu lze těleso aplikátoru vyplnit dielektrikem, které má v ose tohoto tělesa otvor pro snížení absorbce radioaktivního záření v dielektriku. Vyšší účinek vynálezu,se projevuje nejen v jednoduchosti mechanického uspořádání, ale také v možnosti použít menší sodnu s detektorem s nižší hmotností, ve vyšší přesnosti měření a ve vyšší reprodukovatelnosti měření. S aplikátorem s detektorem záření podle vynálezu je možno provádět klinický výzkum, který vyžaduje dobrou reprodukovatelnost mechanického nastavení vzájemné polohy aplikátoru a detektoru, tj. reprodukovatelnost poměrů mezi ohřívaným objemem nádorové tkáně a měřeným objemem. Na připojených výkresech jsou schematicky uvedeny příklady
- 3 -
265 652
provedení aplikátoru podle vynálezu. Na obr. 1 je uveden aplikáiior bez dielektrika a na obr. 2 je znázorněn aplikátor s použitím dielektrika. Na plášti tělesa 1 aplikátoru je v místě nulových povrchových proudů upevněn коlimační držák 2, v němž je posuvně umístěn detektor záření Tento detektor záření 2 může být v kolimačním držáku 2 umístěn v sondě. Výstup £ informace o měřené aktivitě v nádoru detektoru záření 2 je spojen s vyhodnocovací jednotkou 5. Těleso 1 aplikátoru je opatřeno konektorem 6 pro přívod elektromagnetické energie. Konektor 6 obsahuje budič 7» Aplikátor po vybuzení elektromagnetickým polem pomocí konektoru 6 s budičem 7 vyzařuje elektromagnetickou energii do nádorové tkáně. V plášti tělesa 1 v ose aplikátoru je v. mí stě, kde nejsou povrchové proudy, umístěn kolimační držák 2, který slouží jednak jako mechanický držák detektoru záření 2^ umístěného například v sondě a jednak má funkci kolimace pro vymezení velikosti objemu nádorové tkáně, ze které se provádí detekce záření. Posuvem detektoru záření 2 v kolimačním držáku 2 se mění geometrický tvar charakteristiky citlivosti detektoru záření jak je čárkovaně tnázorn eno na obr. 1. Po podání radioaktivní látky, která se aplikuje podle požadavku metody měření, informace na výstupu £ detektoru záření 2 odpovídá okamžité aktivitě v objemu nádoru, vymezeném geometrickou charakteristikou citlivosti detektoru záření 2• Ve vyhodnocovací jednotce která může být tvořena například radiometrem nebo radiometrem s mikropočítačem, se vyhodnocuje časová závislost aktivity v detekované části nádoru, případně další parametry podle programu počítače. Pro snížení dolního mezního kmitočtu je těleso 1 aplikátoru vyplněno dielektrikem 8 - obr. 2. Toto dielektrikum 8 má v ose tělesa 1 aplikátoru otvor 2» Jinak uspořádání odpovídá případu na obr. 1 a rovněž tak i funkce. V tomto případě lze nastavit potřebnou charakteristiku citlivosti detektoru záření 2 nejen jeho posuvem v kolimačním držáku 2, ale též velikostí otvoru Aplikátor podle vynálezu lze použít pro bezdotykové měření například prokrvení nádoru během hypertermické aplikace.
PŘEDMĚT
VYNALEZU
265 652
Aplikátor pro elektromagnetickou hypertermii s detektorem ionizujícího zářeníj vyznačující se tím, že detektor záření /5/ je umístěn v kolimačním držáku /2/, upevněném v ose tělesa Л / aplikátoru v místě nulových povrchových proudů na plášti aplikátoru, přičemž tento detektor záření /5/ je posuvný v ose tělesa /1/ aplikátoru ve směru šíření elektromagnetické energie a je připojen výstupem /4/ na vyhodnocovací jednotku /5/. Aplikátor podle bodu 1, vyznačující se tím, že pro snížení dolního mezního kmitočtu je těleso /1/ aplikátoru vyplněno dielektrikem /8/, které má v ose tělesa /1/ aplikátoru otvor /9/ pro snížení absorbce radioaktivního záření v dielektriku
/8/. 2 výkresy
265 652
obr. 1
265 652
Vytiskly Moravské tiskařské závody, středisko 100, Studentská tř.5, OLOMOUC
Cena: 2,40 Kčs
