211service.com
Radiación de protones para todos
Una nueva máquina que produce protones altamente energizados podría hacer que la radioterapia de protones sea más accesible para los pacientes con cáncer. La máquina, desarrollada por investigadores de Laboratorio Nacional Lawrence Livermore , será una quinta parte del tamaño y costo de las máquinas de terapia de protones que se encuentran actualmente en seis centros médicos especializados en los Estados Unidos.
La máquina más pequeña, liviana y barata debería ser más fácil de comprar e instalar para los hospitales más pequeños. Eso hará que la terapia de protones esté disponible para más personas. Cuando el dispositivo esté listo para el mercado, probablemente será la máquina de radioterapia más sofisticada del mundo disponible a un precio muy asequible, dice Ralph deVere Blanco , director del Centro Oncológico de UC Davis, que apoyó las primeras investigaciones sobre el dispositivo. Cambiará la barra de lo que es la terapia estándar.
La radiación de tumores con protones ha demostrado ser mejor que la radiación de rayos X convencional para tratar ciertos tipos de cánceres, como el de cabeza y cuello, pulmón y próstata. Los haces de protones se pueden controlar con mucha precisión, por lo que ahorran tejido sano alrededor de los tumores y causan menos efectos secundarios en los pacientes. Pero las máquinas de terapia de protones actuales, debido a los grandes imanes que crean las partículas energéticas y las paredes de hormigón que se necesitan para proteger la radiación, ocupan una habitación del tamaño de una cancha de baloncesto. Las máquinas también tienen un precio elevado, entre 150 y 200 millones de dólares.
La nueva máquina, llamada acelerador dieléctrico de pared, debería caber dentro de las salas de tratamiento por radiación convencionales. El objetivo es que los hospitales reemplacen las máquinas de rayos X con la nueva máquina de radiación de protones, dice George Caporaso, físico que dirige la investigación en Lawrence Livermore.
Caporaso y sus colegas esperan tener una versión pequeña del dispositivo lista para fines de este año y un prototipo a gran escala en los próximos tres años. La máquina será probada clínicamente en el Centro de Cáncer Davis de la Universidad de California. Si las pruebas tienen éxito, Tomoterapia , con sede en Madison, WI, comercializará las máquinas.
Para matar tumores, los protones deben tener energías de alrededor de 250 millones de electronvoltios. Eso requiere acelerarlos, lo que se hace usando un campo eléctrico alto en máquinas llamadas aceleradores. Los aceleradores pueden estar hechos de tubos metálicos de decenas de metros de largo, a través de los cuales viajan las partículas para ganar energía. Las máquinas de terapia de protones usan un tipo de acelerador llamado acelerador circular, que dobla el haz de partículas para que las partículas sigan una trayectoria en espiral mientras obtienen energía. Doblar el haz de protones requiere imanes grandes que pueden pesar cientos de toneladas.
Caporaso y sus colegas adoptan un enfoque innovador para energizar protones. Utilizan un tubo hecho de un material aislante especial (capas de metal como el acero inoxidable que se alternan con plástico) que puede soportar campos eléctricos extremadamente altos de 100 megavoltios por metro sin sufrir un cortocircuito. Eso significa que un tubo de unos 2,5 metros de largo podría crear protones de 250 millones de electrones-voltios para eliminar tumores.
Otra ventaja del diseño es que los investigadores pueden controlar cuánta energía le dan al haz de protones. Los aceleradores convencionales que usan imanes siempre producen la máxima energía, dice Thomas Mackie, cofundador de TomoTherapy y profesor de física médica en la Universidad de Wisconsin. A continuación, los médicos tienen que reducir la velocidad del haz para poder administrarlo al paciente. Este proceso crea neutrones, por lo que los centros de terapia de protones actuales necesitan paredes de hormigón para proteger los neutrones. Eso se suma al tamaño y al costo del centro de terapia. No estamos generando mucha energía y tenemos que reducir la velocidad para reducir la energía, dice Mackie. Solo estamos creando la energía que absolutamente necesita para los pacientes.
Hasta ahora, los investigadores han demostrado que un tubo de tres milímetros de largo puede transportar un campo eléctrico de 100 megavoltios por metro. El éxito de la tecnología se basa en el prototipo a pequeña escala de 20 centímetros de largo que los investigadores están construyendo ahora. Deben demostrar que el prototipo de prueba de concepto puede soportar campos eléctricos elevados. Una vez que funcione, tendrán que hacer un prototipo clínico a gran escala tan seguro y eficaz para tratar cánceres como las máquinas actuales.
Leonard Arzt, director ejecutivo de la Asociación Nacional de Terapia de Protones , cree que es demasiado pronto para decir si la tecnología funcionará. E incluso si lo hace, advierte que se necesitarán muchos años para que esté disponible en los hospitales. Faltan al menos cinco años para los ensayos clínicos de la máquina; entonces tendrá que obtener la aprobación de la FDA, dice Arzt.
DeVere White, por otro lado, es cauteloso pero optimista. Esta máquina debe entregar las mismas características que las actuales, dice. Realmente esperamos que esto no solo haga lo que hacen las máquinas actuales; va a hacer más.