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El desarrollo de la terapia de protones continúa en evolución para ofrecer tratamientos precisos frente a determinados tumores localizados. Inicialmente, esta terapia se desarrolló mediante el uso de aceleradores diseñados para la investigación de física nuclear y de partículas.
Aunque la complejidad y coste de los aceleradores limitaban su uso, con el tiempo la tecnología utilizada ha avanzado favorablemente. Es el caso del sistema de terapia de protones denominado Proteus One que utilizan en el Centro de Protonterapia de Quironsalud. El centro cuenta con una sala multifuncional que reúne toda la tecnología necesaria para el tratamiento tumoral.
Mediante el sistema Proteus One los especialistas pueden escanear el tumor para facilitar la aplicación de la dosis
Así, mediante el sistema Proteus One los especialistas pueden escanear el tumor para facilitar la aplicación de la dosis más adecuada de protones en cada área a tratar. Además, este centro cuenta con equipos avanzados de toma de imágenes que permiten girar 220 grados sobre el paciente. Gracias a esto se puede aplicar el haz de protones desde cualquier ángulo, un hecho que, en los inicios de la protonterapia estaba limitado, por la incapacidad de girar la fuente de protones alrededor del paciente.
¿Cómo se generan los protones?
Los protones que se utilizan para esta terapia son partículas de masa elevada y de carga positiva. Según el manual de recomendaciones de la Sociedad Española de Oncología Radioterápica (SEOR), los protones pueden producirse en ciclotrones, sincrotrones o en sincrociclotrones. Para ello, se preparan aceleradores lineales para producirlos en el corto plazo.
Por otra parte, a través de un arco eléctrico (inducción de plasma) se envía hidrógeno para obtener protones y electrones. Así, al usar un campo eléctrico, un ánodo capta los electrones mientras que los protones se dirigen en la dirección contraria para iniciar un proceso de aceleración con campos eléctricos sucesivos en el tiempo. Estos se dirigen en trayectorias circulares o espiraladas dentro de un campo magnético hasta obtener la energía deseada. Después, se pueden extraer y transportar hacia la sala de tratamiento.
El acelerador S2C2, de Proteus One, genera protones con una energía de 230 MeV y una corriente media de 135 nAmps
Desde la SEOR destacan dos ventanas energéticas que se utilizan en protonterapia. La primera consiste en energía de 70 MeV que es necesaria para el tratamiento de tumores superficiales como los oftálmicos. La segunda corresponde a una energía de 200 MeV que se requiere en el tratamiento de los tumores más profundos. Sin embargo, todas las energías intermedias se utilizan para cubrir todas las profundidades necesarias en los tejidos.
El sistema Proteus One que se utiliza en el Centro de Protonterapia de Quironsalud incluye el acelerador S2C2. Este genera protones con una energía de 230 MeV y una corriente media de 135 nAmps. Tiene un peso de tan solo 50 toneladas y un diámetro inferior a 2,5 metros. Este acelerador, perteneciente a la familia de los ciclotrones, tiene la ventaja de ser compacto, frente a los aceleradores sincotrones.
El objetivo de utilizar esta tecnología es minimizar la exposición del paciente a los neutrones que genera la selección de energía
Modulación de intensidad por protones
Para lograr una mayor flexibilidad en el tratamiento, el acelerador se acopla a un sistema de distribución del haz llamado brazo isocéntrico. Este permite orientar los protones sobre el tumor desde cualquier ángulo como con la terapia por rayos X.
En cuanto a la modulación de intensidad por protones (IMPT), esta permite que las isodosis puedan conformarse en profundidad usando una superposición de haces inhomogéneos. Estos se calculan con algoritmos de optimización automática, adecuándolas a la forma y los contornos del tumor en las tres dimensiones. Las técnicas de aplicación de dosis pueden ser por sistemas de dispersión pasiva y dispersión activa.
En definitiva, el objetivo de utilizar esta tecnología es minimizar la exposición del paciente a los neutrones que genera la selección de energía. Y esto se consigue con Proteus One, a partir de la colocación del acelerador detrás de un muro de protección.
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