Una col·laboració liderada per l'investigador de l’IFIC, ubicat al Parc Científic de la Universitat de València, Enrique Nácher ha desenvolupat el primer escàner per a tomografia amb protons enterament espanyol. El dispositiu reutilitza prototips d'altres projectes de física nuclear i ha sigut testat en un centre de prototeràpia de Polònia. Els primers resultats d'aquest projecte, desenvolupat en col·laboració amb l'Institut d'Estructura de la Matèria (CSIC) i la Universitat Complutense de Madrid (UCM), es publiquen en ‘The European Physical Journal Plus’
La prototeràpia és una forma avançada de tractament del càncer que utilitza protons. Al llarg dels últims anys, ha guanyat popularitat a causa dels seus avantatges sobre la radioteràpia convencional, ja que les característiques d'aquestes partícules que formen el nucli atòmic permeten depositar quasi tota la seua energia en les cèl·lules tumorals sense afectar a penes el teixit sa. No obstant això, per a poder planificar el tractament correctament es requereixen imatges mèdiques del pacient.
En l'actualitat, aquestes imatges s'obtenen amb raigs X a través de les anomenades tomografies axials informatitzades (TACs). No obstant això, el tractament posterior es realitza amb feixos de protons i no amb raigs X, la qual cosa introdueix incerteses a l'hora de planificar el tractament i calcular les dosis correctament.
El nou escàner permet obtindre imatges directament amb protons i és el primer dispositiu d'aquestes característiques desenvolupat a Espanya. “Encara que actualment és un escàner preclínic que ha obtingut imatges de maniquins xicotets, els resultats han sigut prometedors i han demostrat la viabilitat del concepte”, afirma Enrique Nácher, científic del CSIC en l’IFIC i director d'aquest projecte.
L'equip d'investigació ha combinat un conjunt de detectors de seguiment i un centellejador d'alta resolució d'energia per a detectar l'energia residual dels protons. Ha utilitzat diversos maniquins que es van irradiar amb protons en un centre de prototeràpia a Cracòvia (Polònia) i ha mesurat els maniquins en diferents angles per a obtindre imatges reconstruïdes per retroprojecció filtrada, utilitzades per a determinar les capacitats de l'escàner i validar el seu ús com a escàner de protons per tomografia computada (proton-CT).
Segons els resultats de l'article publicat ara en The European Physical Journal Plus, l'escàner pot produir imatges de qualitat mitjana-alta, amb un poder de resolució comparable al d'altres escàners d'última generació. En opinió dels investigadors, si el sistema s'escala adequadament podria utilitzar-se per a obtindre imatges de pacients abans de la prototeràpia, millorant significativament la precisió en la planificació del tractament. “Això permetria optimitzar la deposició de dosi en el teixit cancerós, minimitzant l'exposició de teixit sa”, explica l'investigador de l’IFIC.
Reutilització de recursos
L'escàner de protons desenvolupat per la col·laboració entre l'Institut de Física Corpuscular, l'Institut d'Estructura de la Matèria i la Universitat Complutense de Madrid s'ha construït reutilitzant instrumentació i materials d'antics prototips d'altres projectes de física nuclear que ja no eren útils per als seus propòsits originals. Aquest enfocament ha permés maximitzar la reutilització de recursos sense necessitat d'invertir en nova instrumentació, promovent l'ús eficient i sostenible dels recursos existents, segons han destacat els seus promotors.
Nácher, E., Briz, J.A., Nerio, A.N. et al. Characterization of a novel proton-CT scanner based on Silicon and LaBr(Ce) detectors. Eur. Phys. J. Plus 139, 404 (2024). https://doi.org/10.1140/epjp/s13360-024-05203-1
https://www.uv.es/uvweb/uv-noticias/es/noticias/desarrollan-escaner-unico-planificar-protonterapia-cancer-1285973304159/Novetat.html?id=1286391888997&plantilla=UV_Noticies/Page/TPGDetaillNews