Proyecto: PRONTO-CM B2017-BMD-3888 - de la Comunidad de Madrid en colaboración con UCM

MJG. BORGE y JA. Briz

Estudiante: Amanda Nerio Aguirre

Protontherapy and nuclear techniques for oncology.

La llegada a España de la técnica de tratamiento de protonterapia en 2020 (en los centros Quirónsalud y Clínica Universitaria de Navarra) ha motivado nuevas actividades de investigación como las de este proyecto. Además, hay nuevos centros aprobados y que serán construidos en los próximos años. El objetivo de nuestras actividades es diseñar un prototipo de escáner de protones empleando la técnica de Tomografía Computerizada con protones (proton-CT). El uso de esta técnica permitiría aumentar la precisión de los planes de tratamiento en protonterapia y un mayor control de la dosis recibida al reducir incertidumbres en el rango de protones con respecto a imágenes con rayos X (xCT) al estar empleando la misma partícula tanto para la dosimetría como para el tratamiento.

Trabajamos primero en el laboratorio del IEM mediante simulaciones Monte Carlo con el objetivo de optimizar el sistema experimental antes de desplazarse al centro de protonterapia en donde se realizó la medida. En junio de 2021, el grupo del IEM se desplaz√≥ al Cyclotron Centre Bronowice (CCB) en Cracovia (Polonia) para realizar pruebas experimentales con protones en un centro de protonterapia. Allí realizamos radiografías de muestras con patrones espaciales fabricados en aluminio que se colocaron dentro de piezas de Polimetilmetacrilato (PMMA). Además, se realizaron tomografías de objetos fabricados en PMMA con incrustaciones de agua y alcohol y con patrones espaciales para evaluar la resoluci√≥n espacial alcanzada con nuestro dispositivo. Se utilizaron haces de protones de 100 MeV para realizar las radiografías (2-dim) y 110 MeV para realizar las tomografías (3-dim). Los resultados obtenidos para las radiografías se muestran en la figura de debajo. Los resultados fueron presentados en diversas conferencias internacionales, ANIMMA 2021 y ANPC 2021 y ya han sido parcialmente publicados.

El grupo continúa analizando las reconstrucciones tomográficas con el objetivo optimizar los algoritmos de reconstrucción utilizados y obtener las mejores imágenes posibles para poder evaluar las características y el potencial de nuestro dispositivo. Un nuevo experimento está planificado para ser realizado en 2022, en el centro CCB de Cracovia. En él se investigarán más aspectos relevantes como la determinación de valores de poder de frenado relativo de diversos materiales y la influencia de la dispersión múltiple de Coulomb (MCS) en la reconstrucción constituyendo un paso mós hacia la futura implementación o uso del dispositivo en entorno clínico.


Publicaciones y Conference proceedings



...