Los rayos de protones son nuevas armas de alta precisión en la lucha contra el cáncer. Sin embargo, la incertidumbre en cuanto al alcance de los rayos ha impedido hasta ahora el pleno aprovechamiento del potencial de este método. Por ello, investigadores de todo el mundo están buscandoformas de medir el rango exacto durante un curso de tratamiento. Los científicos del Centro Nacional de Investigación sobre Radiación en Oncología - OncoRay y del Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf HZDR han logrado desarrollar una solución sorprendentemente simple. Las pruebas preclínicas iniciales hanya salió bien.
Un haz de protones es similar a una bala porque tiene un cierto alcance de proyectil. El poder de destrucción de las partículas cargadas es mayor poco antes de que se detengan ". El efecto podría concentrarse en un punto específico del cuerpo humano:en nuestro caso en un tumor ", explicó el Dr. Guntram Pausch del centro OncoRay." De esta manera es posible infligir un daño severo a las células enfermas y aún dejar ileso el tejido sano circundante. "La profundidad de penetración depende de lala velocidad inicial de los rayos y la composición del tejido, y aquí radica el desafío, como explicó el experto en radiación. "Incluso una pizca como una nariz tapada en el examen preliminar puede distorsionar los datos para el plan de tratamiento y, más adelante,esto significará que el rayo no se detendrá justo en el objetivo. Por lo tanto, debemos considerar los márgenes de seguridad alrededor del tumor durante el tratamiento ".
Hasta ahora solo ha sido posible reducir este elemento de incertidumbre con la ayuda de la tomografía computarizada antes del tratamiento o indirectamente evaluando el efecto de la radiación después del tratamiento. Por eso, los científicos de Dresde están buscando unUna forma de medir el rango del haz de partículas en tiempo real. Se cree que la radiación gamma es un medio útil a este respecto. Este tipo de radiación se genera por reacciones nucleares desencadenadas por los protones en su viaje a través del tejido ". Los métodos existentesIntente medir esta radiación gamma utilizando sistemas detectores complejos y costosos para rastrear el viaje de los protones ", dijo Pausch, resumiendo los últimos esfuerzos de investigación." Pasarán otros años antes de que esto pueda usarse en los hospitales ".desarrolló, por lo tanto, junto con la Dra. Fine Fiedler del Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf y su equipo un método alternativo llamado "Prompt Gamma Timing". Este nuevo método se basa en un tiempoaseguramiento para el que solo se necesita un detector.
Identificación rápida de no conformidades
Los científicos se centran en un efecto físico fundamental: los protones necesitan una cierta cantidad de tiempo para llegar al lugar donde desarrollan su mayor potencial de destrucción. Con el nuevo método, por lo tanto, miden el lapso de tiempo entre el punto en el que el hazentra en el cuerpo y el punto en el que la radiación gamma incide en el detector. "Si los espectros de tiempo medidos difieren de los calculados previamente, entonces el rayo no alcanza su objetivo con suficiente precisión", añadió Pausch. "En este caso,notaron esto de inmediato y podrían adaptar la radiación a los nuevos parámetros ". Para confirmar sus suposiciones, los investigadores probaron el método con el líder mundial del mercado en sistemas de terapia con haz de protones, Ion Beam Applications IBA.
Para hacer esto, fueron al Centro de Terapia de Protones de Alemania Occidental en Essen, donde trataron objetos de prueba con haces de protones como se usa normalmente en radioterapia. En estos experimentos, los científicos pudieron detectar desviaciones de solo unos pocos milímetros con su método. Sobre esta base, los márgenes de seguridad alrededor del tumor podrían reducirse, la eficacia del tratamiento aumentaría y, al mismo tiempo, el tejido sano podría estar aún mejor protegido. Sin embargo, los investigadores también estudiaron factores que pueden limitar la precisión del método., como explicó Guntram Pausch. No obstante, ve un gran potencial para el enfoque. "Como han demostrado los experimentos, nuestro método podría aplicarse para descartar desviaciones apreciables del plan de tratamiento durante la terapia".
Guntram Pausch, cuyo grupo OncoRay "Dosimetría in vivo para nuevos tipos de radiación" está financiado por el Ministerio Federal de Educación e Investigación de Alemania BMBF, ve en la nueva tecnología una forma rápida y viable de proporcionar un método de tratamientoverificación para uso clínico. "Nuestro enfoque podría ayudarnos hasta que se hayan desarrollado y probado sistemas de detección más elaborados". Hasta finales de este año, Pausch y su equipo quieren realizar pruebas en fantasmas, que modelan la estructura de órganos y tejidos humanosSi el método también resulta fiable en estos ensayos, pronto podría dar el salto a la práctica clínica diaria.
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Materiales proporcionado por Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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