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El software traduce la información diagnóstica perfeccionada para mejorar la radiación del objetivo en las células cancerosas

Como la proyección de imagen y tecnologías diagnósticas ambas de la radioterapia hacen más capaces y precisan, los médicos que las usan cara una tarea cada vez más difícil: cómo transferir la información de los sistemas diagnósticos a los sistemas de formulación de planes de tratamiento.

Los investigadores en el centro del cáncer de Sloan-Kettering del Instituto de Tecnología y del monumento de Georgia están resolviendo que el problema con un sistema de la traslación de la imagen diseñó llenar el vacío entre las técnicas diagnósticas avanzadas tales como espectroscopia de resonancia magnética (MRS) y las últimas técnicas para entregar dosis exactas de la radiación a los tumores. El sistema puede también compensar cómo los tumores cambian y cambio entre la diagnosis y el tratamiento, durante el tratamiento, entre los tratamientos - e incluso durante los pacientes respiran.

De acuerdo con la computador avanzada que modela, la técnica de la traslación de la imagen facilitaría un sistema de formulación de planes biológico de la optimización que utiliza la información sobre la situación y la densidad de las células cancerosas a entregar intensificó dosis de la radiación a los tumores.

“La ventaja al paciente estaría en mando local perfeccionado del tumor,” dijo a Eva K. Lee, profesor adjunto con citas de la facultad en la escuela de la ingeniería industrial y de sistemas en el Instituto de Tecnología de Georgia y el instituto del cáncer de Winship en la Facultad de Medicina de la universidad de Emory. “Ese significa que el índice de repetición debe estar más bajo y habrá menos complicaciones que afectan al tejido normal. Los pacientes deben también experimentar menos efectos secundarios del tratamiento.”

La información sobre el trabajo, “tratamiento combinado de la modalidad avance - la información biológica de incorporación del metabilito para el tratamiento contra el cáncer,” fue presentada el martes 5 de octubre de 2004 en la 46.a reunión anual de la sociedad americana para la radiología y la oncología terapéuticas (ASTRO) en Atlanta. Patrocinado por el asiento de Whitaker y el National Science Foundation, el trabajo es parte de la colaboración a largo plazo de Lee con Marco Zaider, profesor de la física en radiología en la universidad médica de la Universidad Cornell, y asistencia y jefe de la física de Brachytherapy en el centro conmemorativo del cáncer de Sloan-Kettering.

Un matemático que ha estado trabajando en la optimización de la formulación de planes de la radioterapia para la próstata y otras formas del cáncer, Lee ha utilizado el nuevo sistema para los planes de la radioterapia que se convertían para los pacientes que experimentaban a la SEÑORA proyección de imagen en Sloan conmemorativo Kettering. Los resultados son hasta ahora estudios clínicos prometedores, aunque controlados se deben todavía hacer para comparar los resultados con las técnicas estándar que tratan tumores como masas homogéneas.

Analizando metabolismo de la célula en áreas del tumor, la espectroscopia de resonancia magnética puede determinar las regiones de la próstata que tienen poblaciones más densas de células del tumor. Combinado con datos sobre las estructuras sanas en la próstata, esa información se puede utilizar para aumentar la dosificación de la radiación a las áreas que contienen a más células cancerosas, con la colocación de semillas radioactivas o el uso de haces externos.

Pero eso se puede hacer antes, información se debe transferir de la SEÑORA sistema a los sistemas de formulación de planes de tratamiento que los oncólogos de la radiación utilizan para determinar la dosificación de la radiación aplicada al tumor.

La “proyección de imagen funcional implica el observar cómo las células cancerosas proliferan real dentro de un órgano, y para que esa tecnología sea realmente útil, tenemos que poder traducirla a la fijación clínica,” Lee observamos. “Pero hasta ahora, estos factores biológicos no se podrían utilizar generalmente en el tratamiento porque las modalidades de la proyección de imagen son tan diferentes. Este nuevo sistema permite que utilicemos la información diagnóstica de la proyección de imagen con sentido práctico. Permite que juntemos todo.”

El nuevo sistema traduce la información espacial sobre las concentraciones del tumor - medidas en “voxels” - de la SEÑORA sistema al sistema de formulación de planes de tratamiento, morphing que información sobre las imágenes de ultrasound/CT usadas típicamente proyectando y los sistemas de envío. Los voxels pueden ser traducidos incluso cuando el órgano tiene desformada debido a la preparación del tratamiento.

El uso de la SEÑORA datos de intensificar la dosificación de la radiación se conoce como optimización biológica, y es parte de una tendencia hacia el arreglo para requisitos particulares cada vez mayor del tratamiento basado en la información específica sobre el cáncer de un paciente.

La capacidad de adaptar la radioterapia a los cambios en órganos es determinado importante en la radioterapia del cáncer de pulmón. Aunque los pacientes pueden ser pedidos contener abreviadamente su respiración, la eficacia del tratamiento se puede afectar al contrario por el movimiento de tumores mientras que los pacientes respiran durante el tratamiento.

El sistema Lee y Zaider se está convirtiendo puede explicar esos cambios espaciales en un cierto plazo, adaptando la radiación para ofrecer dosificaciones efectivas a las células cancerosas incluso cuando los tumores se están moviendo.

“La forma del tumor así como la posición del tumor que ambas cambian porque el paciente está respirando,” a Lee observaron. “Tenemos que seguir el movimiento y saber donde están esa radiación los voxels del tumor de la necesidad. Queremos asegurarnos de que el resultado final - la dosis media recibida por cada voxel pues se mueve - satisfará los apremios clínicos.”

Un sistema de formulación de planes automatizado de tratamiento Lee y Zaider se convirtió anterior para el mando local perfeccionado brachytherapy del tumor de la próstata a partir del 65 por ciento al 95 por ciento.

La potencia cada vez mayor de los sistemas informáticos ha hecho tales sistemas de formulación de planes de tratamiento posibles. En los sistemas diseñados para entregar la radiación externa del haz de tanto como cinco a nueve diversos ángulos, puede haber tanto como millón de variables y apremios - un reto enorme para la gente que diseña el sistema y que escribe la codificación en software en software.

“Estamos alcanzando realmente solamente qué el sistema de envío de la radiación puede hacer,” Lee explicamos. “La modulación de la dosis de radiación ha llegado a ser muy buena, permitiendo que variemos la intensidad sobre el tumor.”

Lee también está colaborando con los investigadores clínicos en los usos del sistema en el tratamiento contra el cáncer del pulmón.