Brevet FR3129601A1 — publié le 20230602

Dispositif de chargement et de poussée de grains radioactifs (100) convenant pour un traitement par curiethérapie, le dispositif comprenant : - un réservoir de grains (110) contenant des grains radioactifs, libres les uns par rapport aux autres, - un câble de poussée (120), souple, et un dispositif de guidage et d’entraînement (130) motorisé du câble de poussée configuré pour passer le câble de poussée d’une position rétractée libérant une zone de chargement pour un grain radioactif jusqu’à une position déployée assurant la poussée du grain - un système assurant le chargement d’un grain depuis le réservoir jusqu’à la zone de chargement. Figure de l’abrégé : Figure 1 Dispositif de chargement et de poussée de grains radioactifs La présente divulgation est relative à un dispositif de chargement et de poussée de grains radioactifs, ainsi qu’à un appareil de traitement par curiethérapie comprenant un dispositif de chargement et de poussée de grains radioactifs et un cathéter souple qui s’étend jusqu’à une aiguille creuse. Un tel appareil de traitement trouve une application particulière pour le traitement par curiethérapie avec un guidage sous assistance par imagerie par résonance magnétique (IRM), et par exemple le traitement par curiethérapie de la prostate. Aussi, la présente divulgation concerne encore un équipement de curiethérapie par guidage par imagerie par résonnance magnétique comprenant un scanner d’imagerie comprenant un aimant et un tunnel d’aimant, ainsi qu’un appareil de curiethérapie pour lequel l’aiguille est positionnée interne au tunnel de l’aimant ; alors que le dispositif de chargement et de poussée de grains selon la présente divulgation est externe audit tunnel de l’aimant. La présente divulgation relève du domaine des dispositifs utilisés dans les thérapies à base de radioactivité. Plus particulièrement, la présente divulgation porte sur un dispositif de chargement et de poussée de grains radioactifs. Les dispositifs intervenant dans les thérapies basées sur l’utilisation de la radioactivité doivent généralement respecter un certain nombre de contraintes, en particulier lorsqu’ils sont utilisés en combinaison avec des systèmes d’imagerie tel que l’IRM, les scanners ou encore l’échographie utilisés pour assurer un guidage du traitement. Par exemple, outre le fait qu’ils doivent être compatibles avec le système d’imagerie utilisé, ils doivent également présenter une certaine fiabilité dans leur utilisation. En effet, un problème de fiabilité peut entrainer des retards dommageables dans le protocole de traitement d’un patient, ou encore retarder le nombre de patients pouvant être traités par exemple. Une de ces thérapies, appelée la Curiethérapie, est une technique de radiothérapie interne dans laquelle la source d’irradiation est directement introduite dans la tumeur ou à proximité immédiate de celle-ci au moyen d’un cathéter. Plusieurs sources d’irradiations sont généralement placées, et elles peuvent être constituées d’un ou plusieurs grains radioactifs, par exemple des grains d’iode 125, Palladium Pd103, fiduciel intra prostatique ou marqueurs de positionnement. Selon un exemple, il est connu du document US 7.578.781 B2 un dispositif de chargement de grains radioactifs à partir d’un réservoir de grains libres. Les grains radioactifs sont libérés, un par un, dans une branche aval se scindant à son extrémité proximale en deux branches amont. La première branche amont comprend un câble pointu configuré pour perforer les tissus jusqu’à la zone à traiter tout en bloquant la libération éventuelle d’un grain radioactif dans la branche aval. La deuxième branche amont comprend un câble permettant de pousser le grain radioactif libéré dans la branche aval après le retrait du câble pointu. Un inconvénient majeur de ce type de chargement est son manque de fiabilité. En particulier et selon les constatations et observations propres aux inventeurs, il est apparu que le câble permettant de pousser le grain radioactif libéré peut facilement se bloquer au regard de la configuration de ce type de dispositif, et en particulier venir accrocher la sortie du réservoir de grains. On connait encore le document US 7.118.523 B2 qui fait la critique des dispositifs de chargement de l’état de l’art antérieur reposant sur un réservoir de grains libres, en ce qu’ils sont à l’origine de problèmes de fiabilité. Selon la critique de US 7.118.523 B2 ce manque de fiabilité proviendrait du fait que les grains soient libres, les uns par rapport aux autres dans la cartouche, ce qui créerait un risque de bourrage. US 7.118.523 B2 propose pour y répondre un dispositif de chargement et de poussée utilisant : - une bobine sur laquelle est enroulée une chaîne radioactive, composée de grains radioactifs et d’entretoises (non radioactives) entre grains, en alternance sur la longueur de la chaîne, assurant des espacements déterminés entre les grains consécutifs de la chaîne radioactive, - un système de poussée comprenant un câble de poussée, motorisé, le câble de poussée (alors rétracté) et l’extrémité distale de la chaîne alors initialement respectivement disposés dans deux branches de guidage amont, les deux branches amont se rejoignant après leur jonction en dans une branche aval formant une zone de chargement, - un système de coupe, agencé au niveau de la branche amont assurant le guidage de la chaîne de grain Un tel dispositif de chargement et de poussée fonctionne comme suit : la chaîne est actionnée, déroulée d’une portion de longueur correspondant au nombre de grains à insérer, au niveau du système de coupe, puis la portion de longueur est sectionnée du reste de la chaîne radioactive par le système de coupe La chaîne de grain sectionnée est poussée par le déroulement de la bobine de grains jusqu’à la branche aval, puis la chaîne radioactive (non sectionnée) est enroulée de sorte à libérer la jonction en laissant la portion de chaîne sectionnée dans la zone de chargement. Le câble de poussée est alors déployé de sorte à pousser la portion de chaîne de grains, depuis la zone de chargement jusqu’à la zone de traitement. Un tel dispositif permet d’insérer dans la zone à traiter plusieurs grains radioactifs de la chaîne de grains radioactifs espacés les uns par les autres par des entretoises bio-absorbables. Un tel dispositif de chargement et de poussée présente certains désavantages en particulier liés à l’utilisation d’une chaîne de grains qui est plus difficile à se procurer que des grains libres. En outre, les entretoises viennent physiquement déterminer à demeure l’espacement entre grains, ce qui génère un manque de souplesse du dispositif lorsque d’autres espacements sont souhaités pour le traitement. La présente divulgation vient améliorer la situation. Il est ainsi proposé un dispositif de chargement et de poussée de grains radioactifs convenant pour un traitement par curiethérapie, le dispositif comprenant : - un réservoir de grains contenant des grains radioactifs, libres les uns par rapport aux autres, - un câble de poussée souple, et un dispositif de guidage et d’entraînement motorisé du câble de poussée configuré pour passer le câble de poussée d’une position rétractée libérant une zone de chargement pour un grain radioactif jusqu’à une position déployée assurant la poussée du grain depuis la zone de chargement jusqu’à une zone de traitement en aval, le dispositif d’entrainement et de guidage comprenant un premier actionneur et un système de guidage pour le câble de poussée comprenant une branche aval formant la zone de chargement pour le grain radioactif et une branche amont, prolongeant la branche aval à une extrémité proximale de la branche aval, branche amont à l’intérieur de laquelle une extrémité de poussée du câble de poussée est configurée pour se rétracter, dans une position rétractée du câble de poussée , - un système assurant le chargement d’un grain depuis le réservoir jusqu’à la zone de chargement. Selon la présente divulgation la branche amont est une première branche amont, le système assurant le chargement d’un grain depuis le réservoir de grains jusqu’à la zone de chargement comprenant : - une deuxième branche amont, la branche aval se prolongeant à son extrémité proximale en se scindant en ladite première branche amont et ladite deuxième branche amont et dans lequel le réservoir à grains débouche dans la deuxième branche, amont, au niveau d’une zone de pré- chargement d’un grain, - un dispositif d’actionnement comprenant un deuxième actionneur et un organe de poussée configuré pour passer d’une position initiale rétractée, au-delà de l’extrémité proximale, libérant la zone de pré-chargement en autorisant la sortie d’un grain du réservoir à grain dans la deuxième branche jusqu’à une position déployée pour laquelle ledit organe de poussée déplace le grain radioactif depuis la zone de pré-chargement jusqu’à la zone de chargement en interdisant la sortie d’un grain du réservoir à grains dans la zone de pré- chargement, - une unité de contrôle configurée pour, à partir de la position rétractée du câble de poussée et de la position initiale rétractée de l’organe de poussée : - /a/ avancer ledit organe de poussée par le deuxième actionneur de sorte à pousser le grain radioactif de la zone de pré-chargement dans la deuxième branche amont jusqu’à la zone de chargement dans la branche aval, - /b/ rétracter ledit organe de poussée dans la deuxième branche amont par le deuxième actionneur de sorte à libérer l’extrémité proximale de la branche aval, - /c/ avancer le câble de poussée par le premier actionneur de sorte à pousser le grain radioactif depuis la zone de chargement jusqu’à une zone de traitement. De manière avantageuse, de telles dispositions limitent le risque d’accrochage ou de coincement du câble de poussée, garantissant ainsi une grande fiabilité du dispositif de chargement et de poussée. Cet accroissement de fiabilité garantit le planning de traitement d’un patient ainsi que le nombre de patients à traiter. Dans un ou plusieurs modes de réalisation, le réservoir à grain est une cartouche, amovible, et dans lequel la deuxième branche comprend au niveau de la zone de rechargement, une ouverture latérale (notamment supérieure) ainsi qu’un support configuré pour assurer une fixation de la cartouche, de manière amovible, au niveau de l’ouverture latérale. Ainsi de manière avantageuse, le dispositif de chargement et de poussée peut être approvisionné en grains radioactifs de manière simple, rapide et efficace, ne nécessitant aucun démontage du dispositif et des réglages qui lui sont propres. Dans un ou plusieurs modes de réalisation, l’organe de poussée est une tige rectiligne, et dans lequel : - la branche aval et la deuxième branche amont se prolongent de manière rectiligne, - la branche aval et la première branche amont forment un coude entre elles. Dans un ou plusieurs modes de réalisation, le système assurant le chargement d’un grain depuis le réservoir de grains jusqu’à la zone de chargement comprend un détecteur ciblant la zone de chargement configuré pour détecter une présence dans la zone de chargement, le détecteur émettant un signal en entrée de l’unité de contrôle, et dans lequel .en /a/, l’unité de contrôle est configurée pour assurer le déplacement du grain par l’organe de poussée depuis la zone de pré-chargement jusqu’à la détection du grain par le détecteur dans la zone de chargement. Ainsi, de manière avantageuse, le détecteur permet de détecter la présence du grain dans la zone de chargement avant d’activer l’organe de poussée. Dans un ou plusieurs modes de réalisation, l’unité de contrôle est configurée pour déterminer la position initiale de l’organe de poussée, au moins dans un mode d’initialisation, par : /d/ commande du deuxième actionneur de sorte à déplacer l’organe de poussée jusqu’à détection de l’organe de poussée par le détecteur dans la zone de chargement, /e/ obtenir une position réelle de l’organe de poussée dans la zone de chargement, /f/ déterminer ladite position initiale rétractée de l’organe de poussée sur la base de la position réelle obtenue. Ainsi, de manière avantageuse, les trois étapes de contrôle permettent de déterminer avec précision la position de l’extrémité de l’organe de poussée Dans un ou plusieurs modes de réalisation, le deuxième actionneur comprend un moteur, ainsi qu’une transmission comprenant un engrenage comprenant une roue dentée entrainée par le moteur, et une crémaillère solidaire de l’organe de poussée. Dans un ou plusieurs modes de réalisation, un détecteur de câble cible une zone de détection dans ladite première branche et dans lequel l’unité de contrôle est configurée pour déterminer la position rétractée du câble de poussée, au moins dans un mode d’initialisation, pour lequel le premier actionneur déplace le câble de poussée jusqu’à la détection de l’extrémité de poussée par le détecteur de câble, à savoir que le câble est avancé si ce dernier n’est pas détecté initialement, ou au contraire reculé si détecté initialement. Ainsi, de manière avantageuse, il est possible de garantir la gestion de l’intersection entre les deux branches pour éviter les collisions entre l’action de chargement du grain et le dépôt de grain. La procédure permet aussi de s’assurer que la branche est libre avant de lancer le chargement du grain ou de lancer le dépôt de grain. Dans un ou plusieurs modes de réalisation, le premier actionneur comprend un couple comprenant un galet motorisé et un galet de pression entre lesquels est pincé le câble de poussée Dans un ou plusieurs modes de réalisation, un deuxième couple comprend un galet couplé à un moyen de mesure tel qu’un codeur incrémental et un second galet de pression entre lesquels est pincé le câble de poussée. Ainsi, de manière avantageuse, il peut être possible de connaitre la longueur du câble de poussée déroulé à tout moment. Dans un ou plusieurs modes de réalisation, un système de réglage de la pression du premier et deuxième galet de pression, comprenant un premier support pour le premier galet de pression et un deuxième support pour le deuxième galet de pression articulé l’un à l’autre autour d’un axe d’articulation, ainsi qu’un système de serrage par vis reliant le premier support et le deuxième support. Dans un ou plusieurs modes de réalisation, le dispositif de chargement comprend en amont de la première branche amont un système d’accumulation du câble de poussée en position rétractée comprenant une gaine rigide pour le câble de poussée, la gaine conformée suivant un hélicoïde. Ainsi, de manière avantageuse, il est possible de stocker le câble de poussée de manière compacte et diminuer l’encombrement global du dispositif de chargement et de poussée. Selon un autre aspect, il est proposé un procédé de chargement et de poussée d’un grain radioactif mis en œuvre par l’unité de contrôle du dispositif, ledit procédé comprenant : /a/ avancer un organe de poussée par le deuxième actionneur de sorte à pousser le grain radioactif de la zone de pré-chargement dans la deuxième branche amont jusqu’à la zone de chargement dans la branche aval, /b/ rétracter l’organe de poussée dans la deuxième branche amont par le deuxième actionneur de sorte à libérer l’extrémité proximale de la branche aval, /c/ avancer le câble de poussée par le premier actionneur de sorte à pousser le grain radioactif depuis la zone de chargement jusqu’à une zone de traitement. Programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes du procédé du dispositif de chargement et de poussée selon la présente divulgation lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur. Selon un autre aspect, il est proposé un appareil de curiethérapie comprenant un dispositif de chargement et de poussée de grains radioactifs selon la présente divulgation et un cathéter souple qui s’étend jusqu’à une aiguille creuse, le cathéter prolongeant une extrémité distale de la branche aval du dispositif de chargement et dans lequel le câble de poussée est configuré pour pousser le grain radioactif depuis la zone de chargement jusqu’à une pointe de l’aiguille creuse. Selon un mode de réalisation, ledit appareil comprend une tête radioactive couplée de manière amovible à l’extrémité du câble de poussée par un moyen de fixation, le câble étant configuré pour être déployé par le premier actionneur jusqu’à ce que l’extrémité radioactive dépasse la pointe de l’aiguille creuse. Selon un autre aspect, il est proposé un équipement de curiethérapie par guidage par imagerie par résonnance magnétique comprenant un scanner d’imagerie comprenant un aimant et un tunnel d’aimant ; ainsi qu’un appareil de curiethérapie selon la présente divulgation pour lequel l’aiguille est positionnée interne au tunnel de l’aimant ; alors que dispositif de chargement et de poussée de grains est externe audit tunnel de l’aimant. D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels : Fig. 1 illustre schématiquement un dispositif de chargement et de poussée dans un ou plusieurs modes de réalisation. Fig. 2a présente une vue en coupe partielle du dispositif 100 suivant le plan XY. Fig. 2b présente une vue en coupe partielle du dispositif 100 suivant le plan XZ. Fig. 3a à 3e , ; , et illustrent schématiquement le procédé de chargement d’un grain radioactif dans la zone de chargement du dispositif 100. Fig. 4 illustre un dispositif pour mettre en œuvre le procédé de la présente divulgation. Fig. 5 est une vue de coupe d’un appareil selon la présente divulgation comprenant un dispositif de chargement et de poussée, un cathéter et une aiguilleuse creuse, la branche aval du dispositif prolongée par le cathéter souple, qui s’étend jusqu’à l’aiguille creuse, autorisant le guidage de l’aiguille dans le patient par imagerie par résonnance magnétique (IRM), l’aiguille creuse positionnée dans un tunnel d’aimant de l’aimant du scanner IRM alors que le dispositif de chargement et de poussée ; illustré à la est externe au tunnel Dispositif de chargement et de poussée de grains radioactifs (100) convenant pour un traitement par curiethérapie, le dispositif comprenant : - un réservoir de grains (110) contenant des grains radioactifs, libres les uns par rapport aux autres, - un câble de poussée (120), souple, et un dispositif de guidage et d’entraînement (130) motorisé du câble de poussée configuré pour passer le câble de poussée d’une position rétractée libérant une zone de chargement pour un grain radioactif jusqu’à une position déployée assurant la poussée du grain depuis la zone de chargement jusqu’à une zone de traitement en aval, le dispositif de guidage et . d’entrainement et comprenant un premier actionneur (220) et un système de guidage pour le câble de poussée comprenant une branche aval (223) formant la zone de chargement pour le grain radioactif et une branche amont (225), prolongeant la branche aval à une extrémité proximale de la branche aval, branche amont à l’intérieur de laquelle une extrémité de poussée du câble de poussée est configurée pour se rétracter, dans une position rétractée du câble de poussée (120), - un système (230a ;230b) assurant le chargement d’un grain depuis le réservoir jusqu’à la zone de chargement, caractérisé en ce q u e la branche amont est une première branche amont, le système assurant le chargement d’un grain depuis le réservoir de grains jusqu’à la zone de chargement comprenant : - une deuxième branche amont (230a), la branche aval (223) se prolongeant à son extrémité proximale en se scindant en ladite première branche amont (225) et ladite deuxième branche amont et dans lequel le réservoir à grains débouche dans la deuxième branche, amont, au niveau d’un zone de pré- chargement (245) d’un grain, - un dispositif d’actionnement comprenant un deuxième actionneur (250) et un organe de poussée (255) configuré pour passer d’une position initiale rétractée, au-delà de l’extrémité proximale, libérant la zone de pré-chargement (245) en autorisant la sortie d’un grain du réservoir à grain (110) dans la deuxième branche jusqu’à une position déployée pour laquelle ledit organe de poussée (255) déplace le grain radioactif depuis la zone de pré-chargement jusqu’à la zone de chargement en interdisant la sortie d’un grain du réservoir à grains dans la zone de pré- chargement, - une unité de contrôle (160) configurée pour, à partir de la position rétractée du câble de poussée et de la position initiale rétractée de l’organe de poussée : /a/ avancer ledit organe de poussée (255) par le deuxième actionneur de sorte à pousser le grain radioactif de la zone de pré-chargement dans la deuxième branche amont jusqu’à la zone de chargement dans la branche aval, /b/ rétracter ledit organe de poussée (255) dans la deuxième branche amont par le deuxième actionneur de sorte à libérer l’extrémité proximale de la branche aval, /c/ avancer le câble de poussée (120) par le premier actionneur de sorte à pousser le grain radioactif (300) depuis la zone de chargement jusqu’à une zone de traitement. Dispositif de chargement et de poussée de grains radioactifs selon la revendication 1 dans lequel le réservoir à grain (110) est une cartouche, amovible, et dans lequel la deuxième branche amont (230a) comprend au niveau de la zone de rechargement, une ouverture latérale (notamment supérieure) ainsi qu’un support (103) configuré pour assurer une fixation de la cartouche, de manière amovible, au niveau de l’ouverture latérale. Dispositif de chargement et de poussée de grains radioactifs selon la revendication 1 ou 2 dans lequel l’organe de poussée (255) est une tige rectiligne, et dans lequel : - la branche aval (223) et la deuxième branche amont (230a) se prolongent de manière rectiligne, - la branche aval (223) et la première branche amont (225) forment un coude entre elles. Dispositif de chargement et de poussée de grains radioactifs selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel le système assurant le chargement d’un grain depuis le réservoir de grains (110) jusqu’à la zone de chargement comprend un détecteur de grain (230b) ciblant la zone de chargement configuré pour détecter une présence dans la zone de chargement, le détecteur de grain (230b) émettant un signal en entrée de l’unité de contrôle, et dans lequel .en /a/, l’unité de contrôle (160) est configurée pour assurer le déplacement du grain par l’organe de poussée (255) depuis la zone de pré-chargement (245) jusqu’à la détection du grain par le détecteur de grain dans la zone de chargement. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel l’unité de contrôle est configurée pour déterminer la position initiale rétractée de l’organe de poussée, au moins dans un mode d’initialisation, par : /d/ commande du deuxième actionneur de sorte à déplacer l’organe de poussée (255) jusqu’à détection de l’organe de poussée par le détecteur de grain (230b) dans la zone de chargement, /e/ obtenir une position réelle de l’organe de poussée (255) dans la zone de chargement, /f/ déterminer ladite position initiale rétractée de l’organe de poussée (255) sur la base de la position réelle obtenue, Dispositif de chargement et de poussée de grains radioactifs selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel le deuxième actionneur comprend un moteur (,250a) ainsi qu’une transmission comprenant un engrenage comprenant une roue dentée (250b) entrainée par le moteur, et une crémaillère (250c) solidaire de l’organe de poussée. Dispositif de chargement et de poussée de grains radioactifs selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel un détecteur de câble (220e) cible une zone de détection dans ladite première branche amont (225) et dans lequel l’unité de contrôle (160) est configurée pour déterminer la position rétractée du câble de poussée (120), au moins dans un mode d’initialisation, pour lequel le premier actionneur déplace le câble de poussée jusqu’à la détection de l’extrémité de poussée par le détecteur de câble (220e). Dispositif de chargement et de poussée de grains radioactifs, selon l’une des revendications 1 à 7 dans lequel le premier actionneur comprend un couple comprenant un galet d’entrainement (220b) motorisé et un galet de pression (220a1) entre lesquels est pincé le câble de poussée (120) Dispositif de chargement et de poussée de grains radioactifs selon la revendication 8 comprenant un deuxième couple comprenant un galet de mesure (220c) couplé à un moyen de mesure tel qu’un codeur incrémental et un second galet de pression (220a2) entre lesquels est pincé le câble de poussée. Dispositif de chargement et de poussée de grains radioactifs selon la revendication 8 et 9 présentant un système de réglage de la pression du premier et deuxième galet de pression (220a1, 220a2), comprenant un premier support (221a) pour le premier galet de pression (220a1) et un deuxième support (221b) pour le deuxième galet de pression (220a2) articulé l’un à l’autre autour d’un axe d’articulation, ainsi qu’un système de serrage par vis (221d) reliant le premier support et le deuxième support. Dispositif de chargement et de poussée de grains radioactifs selon l’une des revendications 1 à 10, dans lequel le dispositif de chargement comprend en amont de la première branche amont (225) un système d’accumulation du câble de poussée en position rétractée comprenant une gaine rigide (123) pour le câble de poussée, la gaine conformée suivant un hélicoïde. Appareil de de traitement par curiethérapie comprenant un dispositif de chargement et de poussée de grains radioactifs (100) selon l’une des revendications 1 à 11 et un cathéter souple (500) qui s’étend jusqu’à une aiguille creuse (501), le cathéter prolongeant une extrémité distale de la branche aval (223) du dispositif de chargement et de poussée (100) et dans lequel le câble de poussée (120) est configuré pour pousser le grain radioactif depuis la zone de chargement jusqu’à au moins une pointe de l’aiguille creuse (501). Appareil de traitement par curiethérapie selon la revendication 12 comprenant une tête radioactive couplée de manière amovible à l’extrémité du câble de poussée par un moyen de fixation et dans lequel le câble est configuré pour être déployé par le premier actionneur jusqu’à ce que l’extrémité radioactive dépasse la pointe de l’aiguille creuse. Equipement de curiethérapie par guidage par imagerie par résonnance magnétique comprenant un scanner d’imagerie comprenant un aimant et un tunnel d’aimant (T); ainsi qu’un appareil de curiethérapie selon la revendication 12 ou 13 pour lequel l’aiguille creuse (501) est positionnée interne au tunnel de l’aimant (T) alors que dispositif de chargement et de poussée (100) de grains est externe audit tunnel de l’aimant. .