Luego de investigar nuevos tipos de centelladores para ser utilizados en dosimetría por fibra óptica, los docentes de la UNICEN Eduardo Caselli y Martín Santiago, lograron resultados promisorios en el tratamiento para enfermos oncológicos.
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La radioterapia es una de las técnicas más efectivas para el tratamiento del cáncer y la dosimetría es la medición de dosis de radiación ionizante administrada a un paciente oncológico. El tratamiento por radioterapia se basa en destruir tumores por medio de Radiaciones ionizantes (radiación gamma, rayos X de alta energía o electrones), las cuales producen rupturas en las cadenas de ADN y provocan la destrucción progresiva de las células cancerígenas.
En el tratamiento es inevitable irradiar células sanas. Por eso se recurre a planificar con mucho cuidado el procedimiento de irradiación para reducir el volumen de tejido sano irradiado, y también el daño ocasionado a las células en ese volumen. Si el daño se mantiene debajo de cierto nivel, las células sanas dañadas se recuperan después de unas horas gracias a enzimas que reparan el ADN. Este mecanismo no está disponible en las células cancerígenas, que acumulan daño a lo largo del tratamiento, hasta ser eliminadas.
En la actualidad, se trabaja de modo intensivo en el desarrollo de programas computacionales para realizar planificaciones óptimas.
La técnica se emplea, por ejemplo, para tratar el cáncer de cuello de útero. En estas condiciones, los cálculos computacionales utilizados para la planificación del tratamiento pueden a veces no ser precisos. Es por este motivo que resulta de particular relevancia medir en forma directa la energía de la radiación ionizante depositada en el tumor y zonas circundantes a partir de sensores adecuados. Los sensores deben ser lo suficientemente pequeños y fuertes como para mediciones tipo catéter y resistir el uso rutinario en un centro de radioterapia. Si bien existen muchos tipos de detectores de radiación en el mercado, ninguno cumple con estas condiciones.
Esta fue la causa que motivó a varios grupos de investigación en el mundo a buscar alternativas. Una de las más promisorias se basa en el uso de fibras ópticas de diámetro muy pequeño (1mm), a las que se les fija en un extremo un pequeño trozo de centellador. Un centellador es un tipo especial de material que emite luz cuando es irradiado, luz que viaja por la fibra óptica hasta el otro extremo, en donde puede medirse su intensidad.
El valor de la intensidad de la luz proporciona una estimación muy precisa de la tasa de energía depositada en el tejido y, por lo tanto, del daño ocasionado a las células. Debido a que la fibra óptica puede utilizarse a modo de catéter, es posible realizar mediciones intracavitarias de la tasa de dosis durante tratamientos de radioterapia. Otra aplicación importante es cuando se irradia el cuerpo completo para, luego, realizar un transplante de médula. En este caso no es posible hallar la distribución de dosis mediante cálculos, por lo que la dosimetría in-vivo y tiempo real es de suma importancia.
El novedoso método de dosimetría por fibra óptica
La técnica de dosimetría por fibra óptica es estudiada por unos pocos grupos de investigación en el mundo. Los más importantes son los del instituto Risoe, en Dinamarca, y del Royal Prince Alfred Hospital en Sidney, Australia. Sin embargo, desde hace unos años, los doctores Eduardo Caselli y Martín Santiago, del Instituto de Física Arroyo Seco de la UNICEN, comenzaron a investigar nuevos tipos de centelladores para ser utilizados en dosimetría por fibra óptica. A través de sus trabajos, se comprobó que varios compuestos de tipo experimental que el grupo estudiaba con fines básicos, tenían propiedades mucho más adecuadas que los compuestos comerciales utilizados habitualmente en esta técnica.
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Parte de los resultados del proyecto de investigación se presentaron en el Medical Physics and Biomedical Engineering World Congress 2009 (WC2009), el congreso internacional más importante de Bioingeniería y Fisica Médica, realizado en Munich, Alemania. El grupo de Caselli y Santiago cuenta con la colaboración del Centro Oncológico de la Sierras SA y el Sanatorio Tandil. En ambos centros se llevan a cabo experiencias orientadas al desarrollo de detectores luminescentes. El grupo obtuvo recientemente un nuevo subsidio de la ANPCyT por casi medio millón de pesos para proseguir con el proyecto. Esta vez, se incorporarán dos grupos más con el fin de conformar una red de laboratorios.