Un equipo internacional de científicos ha producido las primeras imágenes de tomografía computarizada (TC) del mundo de tejido biológico utilizando protones, un paso trascendental para mejorar la calidad y la viabilidad de la terapia de protones para quienes padecen cáncer en todo el mundo.

El trabajo innovador significa que ahora se pueden crear imágenes tridimensionales detalladas de la anatomía de un paciente utilizando protones en lugar de rayos X, y esto hará que la terapia de protones sea una opción más viable para millones de pacientes con cáncer.

La terapia de protones es una nueva forma de radioterapia que está creciendo rápidamente en importancia como medio para tratar tumores difíciles y proporcionar tratamiento a niños y jóvenes con cáncer. En el Reino Unido, dos centros de terapia de protones del NHS están programados para abrir en los próximos dos años, en Londres y Manchester.

Mediante el uso de protones para crear imágenes de TC de la anatomía y el tumor de un paciente, Los científicos y los médicos ahora podrán apuntar con mayor precisión al propio tumor y garantizar que se deposite mucha menos radiación en el tejido sano circundante.

Este gran avance fue logrado por el consorcio internacional PRaVDA, dirigido por el profesor distinguido de ingeniería de imágenes Nigel Allinson MBE en la Universidad de Lincoln, REINO UNIDO. Su equipo ha estado trabajando en las instalaciones de Terapia de Protones en iThemba LABS, Sudáfrica, utilizando el ciclotrón nacional de Sudáfrica, un tipo de acelerador de partículas, y son los primeros en el mundo en producir imágenes de TC de protones de calidad clínica.

"Para producir estas imágenes de TC de protones, Creamos una plataforma de imágenes médicas única que utiliza las mismas partículas de alta energía que se utilizan para destruir un tumor durante el tratamiento de terapia de protones. "explicó el profesor Allinson." Como rayos X, los protones pueden penetrar el tejido para llegar a tumores profundos. Sin embargo, en comparación con los rayos X, los protones causan menos daño al tejido sano frente al tumor, y ningún daño en el tejido sano que se encuentra detrás, lo que reduce en gran medida los efectos secundarios de la radioterapia.

"Las imágenes que hemos creado son, de hecho, de una humilde chuleta de cordero, pero destacan el fantástico potencial de usar imágenes de TC de protones para ayudar al tratamiento del cáncer en un futuro muy cercano, como parte del proceso de planificación, así como durante y después de los tratamientos.

"Es probable que la terapia de protones se convierta en el método de radioterapia preferido para la mayoría de los cánceres infantiles, Dado que la exposición no deseada a la radiación de los tejidos sanos se reduce mucho, y, por lo tanto, también lo es el riesgo de padecer segundos cánceres más adelante en la vida. Tener la capacidad de administrar una dosis alta en una región pequeña es la principal ventaja subyacente de la terapia de protones. sin embargo, una planificación precisa es absolutamente esencial para garantizar que la dosis no pase por alto el tumor objetivo ".

El equipo ha comparado su primera imagen de TC de protones con una TC de rayos X convencional. Aunque el Proton CT es actualmente un poco más borroso que la imagen de rayos X, muestra exactamente cómo interactúan los protones con los tejidos, de la misma manera que lo hacen los protones de tratamiento.

Actualmente en Terapia de Protones, Existe un grado significativo de incertidumbre en el rango y la precisión de los protones durante el tratamiento. Si planea usar imágenes de TC de rayos X, podría haber una discrepancia del 3-5% en términos de dónde golpea el haz de protones y libera su energía, destruyendo células. Con imágenes de TC de protones, esta incertidumbre se reduce a menos del 1%.

PRaVDA ha registrado los niveles más bajos de incertidumbre en el poder de detención relativo de los protones cuando se probó en una variedad de sustitutos de tejido. El poder de frenado relativo de los protones es el parámetro clave para poder planificar con precisión los tratamientos de radioterapia.

Además, el equipo de PRaVDA ha descubierto que hay una serie de parámetros medibles de los protones a medida que pasan a través del paciente, que producirá un conjunto de imágenes de TC complementarias. Este hallazgo abre un campo de imágenes médicas totalmente nuevo, uno que se explotará en la próxima generación del exclusivo instrumento de imágenes médicas de PRaVDA.

Esta tecnología representa uno de los instrumentos médicos más complejos jamás desarrollados, ya que la obtención de imágenes con protones es tan desafiante. Millones de protones forman una sola imagen y cada partícula debe ser rastreada individualmente desde el punto en que ingresa al paciente hasta el punto en el que sale.