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La nueva tecnología acelerador-basada apunta reducir efectos secundarios de la radioterapia del cáncer

Nueva tecnología acelerador-basada que es convertida por el Ministerio de objetivos nacionales del laboratorio y de la Universidad de Stanford del acelerador del SLAC de la Energía para reducir los efectos secundarios de la radioterapia del cáncer encogiendo su duración a partir de minutos bajo a segundo. Incorporado a los aparatos médicos compactos futuros, la tecnología desarrollada para la física de altas energías podía también ayudar a hacer radioterapia más accesible en todo el mundo.

Ahora, las personas de SLAC/Stanford han recibido el financiamiento crucial para proceder con dos proyectos a desarrollar los tratamientos posibles para los tumores - uno usando radiografías, el otro usando los protones. La idea detrás de ambas es volar a las células cancerosas tan rápidamente que los órganos y otros tejidos no tienen tiempo para moverse durante la exposición - como tomar una única imagen congelada de un vídeo. Esto reduce la ocasión que la radiación pegará y dañará el tejido sano alrededor de los tumores, haciendo radioterapia más exacta.

La “entrega de la dosis de radiación de una sesión de terapia entera con un único de destello durando menos que un segundo sería la manera final de manejar el movimiento constante de órganos y de tejidos, y un avance importante comparado con métodos que estamos utilizando hoy,” dijo el retrete de Billy, profesor adjunto de la oncología de la radiación en la Facultad de Medicina de Stanford.

Sami Tantawi, profesor de la física de partículas y de la astrofísica y el principal científico para la división de investigación del acelerador del RF en la dirección de la innovación de la tecnología de SLAC, que trabaja con el retrete en ambos proyectos, dijo, “para entregar la radiación de alta intensidad eficientemente bastante, necesitamos las estructuras del acelerador que son centenares de épocas más potentes que tecnología de hoy. El financiamiento que recibimos nos ayudará a construir estas estructuras.”

Cáncer de voladura con las radiografías

El proyecto llamado PHASER desarrollará un sistema de envío de destello para las radiografías.

En aparatos médicos de hoy, los electrones vuelan con a tubo-como la estructura del acelerador que es alrededor de un contador largo, ganando energía de un campo de la radiofrecuencia que viaje a través del tubo al mismo tiempo y en la misma dirección. La energía de los electrones entonces consigue convertida en radiografías. Durante los últimos años, las personas de PHASER se han convertido y los prototipos probados del acelerador con formas especiales y nuevas maneras de introducir campos de la radiofrecuencia en el tubo. Estos componentes se están realizando según lo predicho por simulaciones y pavimentan ya la manera para los diseños del acelerador que soportan más potencia en una talla compacta.

“Después, construiremos la estructura del acelerador y probar los riesgos de la tecnología, que, en tres a cinco años, podría llevar a un primer dispositivo real que se puede utilizar eventual en juicios clínicas,” Tantawi dijo.

El departamento de Stanford de la oncología de la radiación ofrecerá cerca de $1 millones durante el próximo año para estos esfuerzos y soportará una campaña para aumentar más financiamiento de la investigación. El departamento de la oncología de la radiación, en colaboración con la Facultad de Medicina, también ha establecido centrarse de centro de la ciencia de la radiación en la radioterapia de la precisión. Su división de PHASER, co-llevada por el retrete y Tantawi, apunta girar el concepto de PHASER en un dispositivo funcional.

Haciendo terapia del protón más ágil

En principio, los protones son menos dañinos al tejido sano que radiografías porque depositan su energía de la tumor-matanza en un volumen lindado dentro de la carrocería. Sin embargo, la terapia del protón requiere instalaciones grandes acelerar los protones y ajustar su energía. También utiliza los imanes que pesan centenares de toneladas que se muevan despacio alrededor de la carrocería de un paciente para conducir el haz en el objetivo.

“Queremos subir con maneras innovadoras de manipular el haz del protón que hará los dispositivos futuros más simples, más compacto y mucho más rápido,” dijimos a Emilio Nanni, científico del estado mayor en SLAC, que lleva el proyecto con Tantawi y el retrete.

Que la meta podría pronto estar dentro del alcance, gracias a una concesión reciente $1,7 millones de la oficina de la GAMA del programa de la administración del acelerador de la ciencia para desarrollar la tecnología durante los tres años próximos.

“Podemos ahora movernos adelante con el diseño, fabricando y probando una estructura del acelerador similar a la que está en el proyecto de PHASER que será capaz de navegar el haz del protón, sintonizando su energía y entregando altas dosis de radiación prácticamente instantáneamente,” Nanni dijo.

Aprisa, efectivo y accesible

Además de hacer terapia del cáncer un lanzamiento más exacto, más de destello de la radiación también aparece tener otras ventajas.

“Hemos visto en ratones que las células sanas sufren menos daño cuando aplicamos la dosis de radiación muy rápidamente, pero el efecto de la tumor-matanza es igual a o aún un poco mejora que el de una exposición más larga convencional,” Loo dijo. “Si el resultado celebra para los seres humanos, sería un nuevo paradigma entero para el campo de la radioterapia.”

Otra el objetivo dominante de los proyectos es hacer radioterapia más accesible para los pacientes mundiales.

Hoy, millones de cuidado paliativo RO porque no tienen acceso a la terapia del cáncer, Loo de los pacientes en todo el mundo dijo. “Esperamos que nuestro trabajo contribuya a poner el tratamiento mejor a disposición más pacientes en más lugares.”

Por eso las personas se están centrando en los sistemas de diseño que son compactos, potencia-eficientes, económicos, eficientes utilizar en la fijación clínica, y compatible con infraestructura existente en todo el mundo, Tantawi dijo: “El primer utilizó ampliamente diseño médico del acelerador lineal fue inventado y construido en Stanford en los años que llevaban al edificio de SLAC. La generación siguiente podía ser un cambiador real del juego - en remedio y en otras áreas, tales como aceleradores para los laseres de radiografía, los colliders de la partícula y la seguridad nacional.”

La máxima de Peter en Stanford (ahora director de la física de la oncología de la radiación en la universidad de Indiana) es los coinventores de PHASER y de contribuciones dominantes hechas a ambos proyectos. Las piezas adicionales en las personas de la terapia del protón son Reinhard Schulte en la universidad de Loma Linda y Matthew Murphy en Varian Medical Systems.