Los investigadores han desarrollado un nuevo modelo para optimizar la radioterapia y aumentar significativamente la cantidad de células tumorales destruidas durante el tratamiento.
El nuevo modelo matemático, descrito en un estudio reciente dirigido por un estudiante de la Universidad de Waterloo, puede usar información sobre dónde se encuentra la mayoría de las células en un tumor, lo que permite administrar el tratamiento de radiación en el área más densa.
Actualmente, se presta mucha atención a la programación y la dosificación óptimas cuando se prescribe radioterapia, pero los investigadores encontraron que el tratamiento podría ser mucho más efectivo para matar las células tumorales cerebrales si los oncólogos también usan la información sobre la densidad celular e irradian la más densaárea del tumor.
"Por lo general, las células en un tumor se empaquetan a una densidad más alta en el medio y menos a medida que avanza, pero ese hecho no se tiene en cuenta en el tratamiento de radiación actual", dijo Cameron Meaney, un candidato a doctorado en WaterlooDepartamento de Matemática Aplicada: "Si comprendemos mejor la densidad de las células tumorales, podríamos diseñar el tratamiento de una mejor manera para matar más células".
Al desarrollar su modelo matemático para optimizar espacialmente la radioterapia en tumores cerebrales, los investigadores establecieron un límite en la dosis total que un paciente podría recibir durante su tratamiento. Luego dividieron el tumor en múltiples porciones: con el área más densamente poblada de célulassiendo una porción y el resto de las células la otra. En algunos casos, prescribieron la dosis de radiación administrada a cada porción, y en otros casos, permitieron que el modelo determinara la mejor relación.
"Resultó que no necesariamente en todos los casos desea distribuir la dosis de radiación de manera uniforme entre las fracciones", dijo Meaney. "Lo que nuestro modelo ha demostrado es que quizás lo mejor es si tomamos la dosis de radiación total que tomamosse le permite dar a un paciente y administrarlo en un área pequeña con alta resistencia donde las células son más densas en lugar de extenderlo sobre un área grande con fuerza semi débil ".
Dados los resultados de su estudio, los investigadores han propuesto el siguiente procedimiento para la optimización espacial de la radiación: tomar imágenes del tumor dos veces, determinar la dosis y el programa de tratamiento, determinar las limitaciones físicas del aparato de radiación y luego optimizar la primera fracción de radiación usandosu modelo matemático
Finalmente, utilizando el modelo de crecimiento deducido de las dos imágenes iniciales para simular el desarrollo de las células tumorales entre fracciones, los oncólogos pueden usar el perfil de densidad celular derivado antes de cada instancia de aplicación de radiación como entrada para optimizar la forma del haz de radiación.
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Materiales proporcionados por Universidad de Waterloo . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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