Demuestran TC con emisión estimulada por neutrones y TC con emisión estimulada por radiación gamma es segura

Las imágenes con radiación gamma y con neutrones ofrecen posibles mejoras con respecto a las técnicas de imagenología existentes, tales como los rayos X y la tomografía computarizada (TC), pero su seguridad todavía no se ha determinado completamente. Usando simulaciones hechas por computador, se encontró que es seguro obtener imágenes de la mama y del hígado con radiación gamma y de neutrones, pues se administran niveles de radiación comparables con los utilizados para las imágenes médicas convencionales, según los investigadores.

Los resultados, publicados en la edición de junio de 2014 de la revista Medical Physics, ayudarán a los investigadores a hacer la evaluación de las imágenes gamma y de neutrones con animales y posteriormente con seres humanos. Las herramientas estándar para la obtención de imágenes médicas como rayos X, ecografía, tomografía computarizada o resonancia magnética (RM), identifican la enfermedad mediante el examen de la anatomía, la forma o el tamaño de una anomalía. Cuando se utilizan estas aplicaciones para detectar un cáncer, el tumor debe ser lo suficientemente grande para ser detectado y si se encuentra, generalmente es necesaria una biopsia quirúrgica para determinar si el tumor es benigno o maligno.

Investigadores de la Universidad de Duke (Durham, Carolina del Norte, EUA; www.duke.edu) están trabajando con el fin de desarrollar tecnologías para obtener imágenes que permitan detectar la enfermedad en sus etapas más tempranas, mucho antes de que los tumores hayan crecido tanto como se requiere para poder detectarlos utilizando los métodos tradicionales. Dos técnicas de imagen que están investigando son la TC con emisión estimulada por neutrones y la TC con emisión estimulada por radiación gamma.

La investigación ha demostrado que muchos tumores muestran desequilibrio en la concentración de elementos que se encuentran naturalmente en el cuerpo a nivel de trazas, tales como el rubidio y el aluminio. Estos elementos se desvían de sus niveles normales de concentración en las primeras etapas de crecimiento del tumor, lo que podría proporcionar una indicación temprana de la enfermedad.

Las modalidades de formación de imágenes mediante neutrones y radiación gamma miden las concentraciones de elementos en el cuerpo, para determinar características moleculares sin la necesidad de una biopsia ni de la inyección de medios de contraste. El objetivo es que estas pruebas permitan diferenciar las lesiones benignas de las malignas, así como el tejido sano. “Las imágenes obtenidas mediante neutrones y radiación gamma podrían finalmente ayudarnos a detectar el cáncer más temprano y sin tener que realizar una biopsia invasiva”, dijo Anuj Kapadia, PhD, profesor asistente de radiología de la Facultad de Medicina de la Universidad de Duke y autor principal del estudio.

Las imágenes obtenidas mediante neutrones y radiación gamma también podrían tener aplicaciones para los pacientes a quienes se les administra algún tratamiento contra el cáncer. Los pacientes actualmente deben esperar durante semanas o meses para saber si el cáncer está respondiendo o no a un determinado tratamiento y se está logrando la reducción de su tamaño, pero las imágenes obtenidas mediante neutrones y radiación gamma podrían ayudarnos antes a saber si el tratamiento está funcionando mediante la detección de cambios moleculares directamente en el interior del tumor.

Si bien estas pruebas de diagnóstico mejoradas podrían proporcionar herramientas útiles a los médicos, una pregunta permanente es cuán seguras son la radiación gamma y, más aún, la de neutrones. Al entrar en el cuerpo, los neutrones se dispersan considerablemente, dando así la posibilidad de que lleguen a varios órganos vitales. Por lo tanto, los investigadores han estado preocupados acerca de la cantidad de radiación que es absorbida en el órgano objetivo, en comparación con el tejido circundante. Por ejemplo, en una exploración del seno, los investigadores necesitan saber la cantidad de radiación que alcanza de forma innecesaria al corazón o a los pulmones.

Usando detalladas simulaciones por computador, el Dr. Kapadia y sus colegas calcularon las dosis de radiación recibidas por el hígado y el seno al utilizar imágenes obtenidas mediante neutrones y radiación gamma. Ellos encontraron que la mayoría de la radiación fue administrada a los órganos ubicados directamente bajo el haz de radiación y que la dosis de radiación absorbida por el tejido ubicado fuera del haz fue mucho más baja.

En las exploraciones de mama simuladas, la radiación se limitó casi exclusivamente a la zona de la mama que se escaneó. La dosis recibida por la mama representó el 96% de la radiación en las exploraciones con neutrones y el 99 por ciento en los escaneos con radiación gamma. El corazón y los pulmones recibieron menos del 1% de la dosis de radiación.

Cuando se hizo la simulación de la obtención de imágenes del hígado, la exploración con neutrones significó la dosis más alta de radiación para el hígado, mientras que en el escaneo con rayos gamma, la pared del estómago absorbió la mayor cantidad de radiación debido a su ubicación en la trayectoria directa del haz. Según los investigadores, se necesitan más investigaciones para disminuir las dosis de radiación gamma y administrarlas de mejor forma en su punto de destino, en los exámenes del hígado. “Los resultados muestran que a pesar del uso de una partícula con una tasa alta de dispersión, como es el neutrón, las dosis para obtener imágenes con neutrones están a la par con las de otras técnicas para obtener imágenes clínicas, tales como la TC con rayos X”, concluyó el Dr. Kapadia. “Los neutrones y la radiación gamma pueden llegar a ser alternativas viables para obtener imágenes si los estudios adicionales demuestran que ello es seguro y eficaz”.

Los investigadores utilizarán esta información para adelantar sus estudios con animales y posteriormente los estudios con humanos.

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Duke University