Tecnologia de Aceleradores de Partículas do CERN Trata agora Tumores Cerebrais
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Passando de colossais aceleradores de partículas de 26 km para salas de operações para cirurgias cerebrais, um detetor de partículas inicialmente concebido por físicos do CERN é agora utilizado por investigadores na Alemanha para aumentar a precisão e a segurança dos tratamentos de tumores cerebrais.
A eliminação de tumores na região da cabeça e do pescoço pode parecer simples: administrar produtos químicos apropriados ou aplicar radiação suficientemente potente. No entanto, o desafio consiste em erradicar as células cancerígenas preservando o bem-estar do doente.
Aproveitar os Feixes de Iões para o Tratamento de Tumores
Um método eficiente para tratar estes tumores envolve a utilização de feixes de iões. Ao acelerar as partículas carregadas a velocidades que atingem três quartos da velocidade da luz, podem penetrar nos tecidos vivos até 30 cm de profundidade. Para proteger as células saudáveis, a abordagem convencional implica mover o projetor de iões ao longo de um percurso curvo com o tumor posicionado no ponto focal. Consequentemente, o tumor recebe um bombardeamento contínuo, minimizando a exposição dos tecidos saudáveis.
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O método convencional é eficaz mas não é perfeito, especialmente em casos de tumores cerebrais. Existe o risco de expor células saudáveis próximas à radiação secundária do feixe de iões, o que pode levar a uma potencial perda de memória, danos no nervo ótico e outras complicações.
Para atenuar este risco, são utilizados exames de tomografia computorizada (TC) de raios X para identificar com precisão a localização do tumor para o planeamento do tratamento. No entanto, os exames pré-operatórios podem ser imprecisos devido ao movimento do cérebro dentro do crânio.
Utilização de Tecnologia de Imagiologia Avançada para Aumentar a Precisão do Tratamento
Para enfrentar este desafio, investigadores do Centro Nacional Alemão de Doenças Tumorais (NCT), do Centro Alemão de Investigação do Cancro (DKFZ) e do Centro de Terapia de Feixe de Iões de Heidelberg (HIT) do Hospital Universitário de Heidelberg utilizaram um novo dispositivo de imagiologia desenvolvido pela empresa checa ADVACAM. Este dispositivo incorpora a tecnologia do detetor de píxeis Timepix3, originalmente desenvolvida no CERN.
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Concebido para funcionar tanto com detectores semicondutores como com detectores cheios de gás, o Timepix3 é um circuito integrado versátil capaz de processar dados de deteção esparsos e fornecer rapidamente resultados de alta resolução. Isto permite que o ADVACAM utilize a radiação secundária do feixe de iões para atualizar os mapas dos tecidos, empregando a radiação como um sinal de rastreio.
“As nossas câmaras conseguem captar todas as partículas carregadas emitidas pelo corpo do doente”, explicou Lukáš Marek da ADVACAM. “É como observar a dispersão das bolas de bilhar depois de uma tacada. Se a trajetória da bola estiver alinhada com a imagem da TAC, confirmamos a precisão do alvo. Caso contrário, isso indica um desvio do ‘mapa’, levando à necessidade de reavaliação do tratamento”.
Melhorar a Precisão do Alvo do Tumor, Minimizando a Exposição do Doente à Radiação
O objetivo é aperfeiçoar a orientação do tumor e minimizar a exposição involuntária do doente à radiação, fornecendo níveis elevados de radiação precisamente ao tumor.
Atualmente, o detetor necessita de uma interrupção do tratamento para um novo planeamento. No entanto, as fases futuras do programa permitirão correcções da trajetória do feixe em tempo real.
“Quando iniciámos o desenvolvimento de detectores de píxeis para o LHC, o nosso principal objetivo era detetar e obter imagens de cada interação de partículas, ajudando os físicos a desvendar os mistérios da Natureza a altas energias”, comentou Michael Campbell, porta-voz da Medipix Collaborations.
“Os detectores Timepix, desenvolvidos pelas colaborações multidisciplinares Medipix, visam alargar esta tecnologia a novos domínios. Esta aplicação exemplifica o potencial imprevisto da tecnologia”.
Leia O Artigo Original: New Atlas
