Un nuevo medidor para la monitorización de radioterapia en tiempo real


Investigadores del Instituto de Tecnología Avanzada de Shenzhen, la Universidad Nacional de Singapur y la Universidad de Tsinghua han desarrollado un dosímetro de rayos X ingerible de 5 mm de diámetro y 0,2 mm de espesor..

Modelo de componentes separados de la cápsula. Crédito: SIAT

En la radioterapia, la orientación precisa del tejido tumoral mientras se evita el daño al tejido sano es fundamental. El monitoreo en tiempo real de la entrega y absorción de la dosis de radiación es un desafío, particularmente en el tracto gastrointestinal. Los métodos actuales para monitorear el pH y la temperatura son insuficientes para una evaluación completa de la radioterapia.

Un equipo de investigación conjunto del Instituto de Tecnología Avanzada de Shenzhen (SIAT) de la Academia de Ciencias de China, la Universidad Nacional de Singapur (NUS) y la Universidad de Tsinghua ha desarrollado un dosímetro de rayos X ingerible con un diámetro de 5 mm y un espesor de 0,2 mm, que estima la dosis de radiación mediante radioluminiscencia y temperatura con un modelo de regresión basado en redes neuronales.

Los investigadores encontraron que el dosímetro era unas cinco veces más preciso que los métodos tradicionales. Los dosímetros clínicos, como los transistores de efecto de campo de semiconductores de óxido metálico, los sensores termoluminiscentes y las películas excitadas ópticamente, se colocan normalmente sobre la piel del paciente o cerca de ella para estimar la dosis absorbida en la región objetivo durante los procedimientos in vivo. Se han estudiado dispositivos de imagen de portal electrónico para dosimetría in vivo para la verificación del tratamiento, pero son costosos y propensos a la atenuación de fotones, lo que puede alterar la dosis del paciente.

El dosímetro de cápsula consta de una fibra óptica flexible que contiene nanocentelleadores de rayos X persistentes, una película de polianilina y un sistema inalámbrico de lectura de luminiscencia miniaturizado. Es capaz de medir el pH y la temperatura. Puede evaluar la dosis absorbida durante la radioterapia del cáncer gástrico y, potencialmente, monitorear el tratamiento de otras neoplasias malignas con optimización del tamaño.

Los investigadores sugirieron que la cápsula podría usarse para la medición en tiempo real de la dosis absorbida en el cáncer de nasofaringe o colocarse en el recto para la braquiterapia del cáncer de próstata para minimizar el daño por radiación a las estructuras circundantes.

Referencia: Bo Hou et al, Un dosímetro de rayos X ingerible para el monitoreo en tiempo real de la radioterapia, Naturaleza Ingeniería Biomédica (2023). DOI: 10.1038/s41551-023-01024-2

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