Imágenes en 3D en tiempo real brindan visión única de los rayos X que golpean el interior del cuerpo durante la radioterapia

La radiación se usa en el tratamiento de cientos de miles de pacientes con cáncer cada año, bombardeando un área del cuerpo con ondas y partículas de alta energía, generalmente rayos X. La radiación puede matar las células cancerosas directamente o dañarlas para que no se puedan propagar. Estos beneficios se ven socavados por la falta de precisión, ya que el tratamiento con radiación a menudo mata y daña las células sanas en las áreas que rodean un tumor. También puede aumentar el riesgo de desarrollar nuevos cánceres. Ahora, la radiación, utilizada para tratar a la mitad de todos los pacientes con cáncer, se puede medir durante el tratamiento por primera vez con imágenes 3D precisas. Al capturar y amplificar las diminutas ondas de sonido creadas cuando los rayos X calientan los tejidos del cuerpo, los profesionales médicos pueden mapear la dosis de radiación dentro del cuerpo, brindándoles nuevos datos para guiar los tratamientos en tiempo real. Es una visión única de una interacción que los médicos no habían podido "ver" anteriormente.

Con imágenes 3D en tiempo real desarrolladas en la Universidad de Michigan (Ann Arbor, MI, EUA), los médicos pueden dirigir con mayor precisión la radiación hacia las células cancerosas y limitar la exposición de los tejidos adyacentes. Para hacer eso, simplemente necesitan “escuchar”. Cuando los rayos X son absorbidos por los tejidos del cuerpo, se convierten en energía térmica. Ese calentamiento hace que el tejido se expanda rápidamente y esa expansión crea una onda de sonido. La onda acústica es débil y generalmente indetectable por la tecnología de ultrasonido típica. El nuevo sistema de imágenes acústicas de radiación ionizante de la U-M detecta la onda con una serie de transductores ultrasónicos colocados en al lado del paciente. La señal se amplifica y luego se transfiere a un dispositivo de ultrasonido para la reconstrucción de la imagen. Con las imágenes en la mano, una clínica de oncología puede alterar el nivel o la trayectoria de la radiación durante el proceso para garantizar tratamientos más seguros y efectivos. Otro beneficio de la tecnología es que se puede agregar fácilmente a los equipos de radioterapia actuales sin cambiar drásticamente los procesos a los que están acostumbrados los médicos.

"En el futuro, podríamos usar la información de las imágenes para compensar las incertidumbres que surgen del posicionamiento, el movimiento de los órganos y la variación anatómica durante la radioterapia", dijo Wei Zhang, investigador de ingeniería biomédica y primer autor del estudio. “Eso nos permitiría administrar la dosis al tumor canceroso con precisión milimétrica”.

“En aplicaciones futuras, esta tecnología se puede usar para personalizar y adaptar cada tratamiento de radiación para garantizar que los tejidos normales se mantengan en una dosis segura y que el tumor reciba la dosis prevista”, dijo Kyle Cuneo, profesor asociado de oncología radioterápica en Michigan Medicine. “Esta tecnología sería especialmente beneficiosa en situaciones en las que el objetivo se encuentra junto a órganos sensibles a la radiación, como el intestino delgado o el estómago”.

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