La protonterapia es un tratamiento de radioterapia muy preciso, que requiere de un posicionamiento del paciente de alta precisión y exactitud. Debido a las características diferenciadoras de los protones, se necesitan sistemas de inmovilización específicos. Las soluciones de inmovilización de Orfit se desarrollan totalmente centradas en el paciente para garantizar su máxima comodidad, pero también la máxima precisión del tratamiento.
La terapia de protones está adquiriendo cada vez más relevancia, con más de 100 instalaciones operativas en el mundo1 y cerca de 250 000 pacientes tratados2. En octubre de 2021, la Fundación Amancio Ortega acordó con el Gobierno de España y varias comunidades autónomas la donación de 280 millones de euros para instalar diez aceleradores de protones en el sistema de salud. Estos primeros equipos permitirán que la sanidad española tenga capacidad de tratar cada año a miles de pacientes cerca de sus lugares de residencia.
De hecho, de acuerdo al presidente de la Sociedad Española de Oncología Radioterápica (SEOR), el Dr. Antonio Gómez Caamaño, esta enorme inversión, junto al plan INVEAT del Gobierno, convertirán a España en uno de los líderes mundiales en innovación en el tratamiento del cáncer y en tecnología avanzada para la salud.
La terapia de protones está especialmente indicada para pacientes pediátricos con tumores del sistema nervioso central, en ciertos tumores de cabeza y cuello, en algunos pacientes de cáncer de mama de alto riesgo cardíaco y en tumores hepatocelulares3,4. Esto se debe a que la protonterapia administra dosis de tratamiento de una manera diferente a los sistemas de radioterapia de rayos X o de electrones.
Por sus características propias, la terapia de protones requiere de accesorios de inmovilización específicamente diseñados para asegurar un tratamiento seguro, efectivo y exacto a los pacientes.
En este artículo se presentan brevemente las diferencias entre los sistemas de terapia y qué implica el desarrollo de accesorios compatibles con protones.
¿Por qué se necesitan dispositivos específicos en protonterapia?
Cuando se usan sistemas de radioterapia de rayos X o de electrones, los accesorios tienen un impacto muy pequeño en el tratamiento. La dosis se administra a lo largo de una trayectoria a una profundidad determinada por el nivel de energía de los rayos X o electrones. La profundidad de radiación no se ve influida de forma significativa por los accesorios termoplásticos, plásticos o de fibra de carbono que se emplean de manera habitual en radioterapia.
La protonterapia es diferente porque los materiales colocados en la trayectoria de los protones podrían causar que la dosis administrada no llegara al objetivo.
Los protones penetran en los tejidos a una profundidad que depende de la energía de la partícula (“pico de Bragg”). Es decir, en vez de administrar radiación de manera continua a lo largo de una trayectoria, la mayoría de dosis de la protonterapia se concentra al final del viaje5,6. El pico de Bragg aumenta mucho más la precisión y exactitud de la protonterapia, pero también introduce retos adicionales en el tratamiento.
Como los accesorios de inmovilización del paciente se colocan en la trayectoria de los protones, la elección de los dispositivos incorrectos podría conducir a un mal tratamiento.
¿Cuáles son algunos de los retos de diseño y fabricación de sistemas de inmovilización para protonterapia?
Los accesorios de protonterapia requieren el desarrollo y utilización de nuevos materiales y diseños.
Los materiales deben ser homogéneos y estables en el tiempo. Cualquier material no homogéneo o con inconsistencias en su densidad podría causar el cambio en la profundidad de dosis de los protones.
Deben evitarse los materiales que no puedan ser captados con exactitud y a los que no se les logre asignar un espesor equivalente a agua (WET, por sus siglas en inglés) durante la simulación.
Elecciones de diseño óptimas
Los dispositivos deben diseñarse para incorporar nuevos materiales y minimizar el impacto que los pequeños cambios en la configuración del paciente tienen en la administración del tratamiento.
Las estructuras de nido de abeja pueden diseñarse en dispositivos estándar para proporcionar resistencia estructural. Sin embargo, los dispositivos compatibles con protones están diseñados con finas capas de fibra de carbono o con un núcleo sólido y ligero. Para eliminar los grandes cambios en la densidad del material en pequeñas distancias, los bordes del mismo deben ser sustituidos por inclinaciones graduales.
Soluciones de protonterapia de Orfit
Con el objetivo de superar estos retos, Orfit ha implementado procesos de diseño y fabricación de una línea completa de accesorios específicos para protonterapia.
Las soluciones de Orfit están perfectamente adaptadas a las técnicas de terapia de protones más avanzadas. Estos dispositivos se emplean en la mayoría de los principales centros de protonterapia de Estados Unidos, es decir, son soluciones de plena confianza para tratamientos seguros y efectivos de protones.
Los sistemas de Orfit se han desarrollado totalmente centrados en el paciente para conseguir, por un lado, la máxima comodidad del paciente durante la simulación y el tratamiento, y una alta precisión en el posicionamiento e inmovilización de los pacientes de protonterapia.
La gama de soluciones de Orfit para protonterapia incluye la mesa Aerial®, placas base HP PRO, diversos accesorios (soportes para mano, cojines reposacabezas y de cuello, placa de indexación, tope craneal trasero, etc.) y máscaras Nanor®.
Los cambios en los valores de WET de la mesa Aerial están limitados a menos de 0.5 mm de variación WET sobre una distancia de 10 cm en la dirección longitudinal. Aerial queda flotando en el aire, sin rieles ni obstrucciones por debajo, lo que contribuye a proporcionar una zona de tratamiento homogénea.
Además de la mesa Aerial, Orfit ofrece las placas base HP PRO que se han diseñado de forma específica para los requisitos de la protonterapia. Cada placa es ligera, homogénea y de baja densidad, y permite aproximar el gantry al paciente a través de una zona estrecha de cabeza y cuello. Presentan excelentes propiedades dosimétricas y están disponibles tanto para pacientes adultos como pediátricos (con una zona de hombros estrecha y más corta de cuello).
Las máscaras Nanor se pueden combinar con la mesa Aerial y las placas base. Estas máscaras consisten en una matriz polimérica con nanopartículas para formar una estructura interna exclusiva que limita el encogimiento típico de las máscaras termoplásticas convencionales, así como la presión que ejercen sobre la cara del paciente. Las nanopartículas consiguen gran resistencia con un grosor de tan solo 1.6 mm. Las máscaras Nanor para protonterapia están disponibles para cerebro; cabeza, cuello y hombros; y abdomen-pelvis. Las máscaras Nanor aumentan significativamente la comodidad del paciente, sin comprometer la precisión o eficacia del tratamiento.
El alto nivel de comodidad de las soluciones de Orfit para terapia de protones optimiza la experiencia del paciente en la simulación y en el tratamiento, consiguiendo un mayor estándar de cuidado.
Para conocer más acerca de la línea completa de accesorios de protonterapia de Orfit, puede contactarnos en el siguiente enlace.
Más información
Artículo adaptado de Treatment Accessories for Proton Therapy are Different. Here’s Why (blog de Orfit)
Referencias
1. PTCOG – Facilities in Operation. https://www.ptcog.ch/index.php/facilities-in-operation.
2. Particle Therapy Co-Operative Group. PTCOG – Patient Statistics. https://ptcog.ch/index.php/patient-statistics.
3. Zientara, N., Giles, E., Le, H. & Short, M. A scoping review of patient selection methods for proton therapy. J. Med. Radiat. Sci. 00, 1–14 (2021).
4. Verma, V., Mishra, M. V. & Simone, C. B. (OA46) Cost-effectiveness of Proton Beam Therapy for Oncologic Management. in 100th Annual Meeting American Radium Society (2018). doi:10.1016/j.ijrobp.2018.02.085.
5. Yuan, T. Z., Zhan, Z. J. & Qian, C. N. New frontiers in proton therapy: Applications in cancers. Cancer Commun. 39, (2019).
6. Mohan, R. & Grosshans, D. Proton Therapy – Present and Future. Adv. Drug Deliv. Rev. 109, 26–44 (2017).