Cinvestav desarrolla sistema de radioterapia más efectiva y a menor costo

15 Abr 2015


Un nuevo sistema de radioterapia desarrollado por el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav), Unidad Monterrey, ofrece tratar tumores malignos de forma precisa usando rayos-X de energía 1000 veces menor a la empleada en las técnicas actuales, lo que también se traduce en un menor costo, al alcanzar sólo 10 por ciento del valor que actualmente tienen los equipos de radioterapia.

Esta tecnología utiliza el principio empleado en la obtención de radiografías por contraste, solo que en lugar de obtener imágenes ataca las neoplasias con la misma efectividad que la radioterapia actual. Desde hace siete años el equipo de investigación del Cinvestav, dirigido por Héctor M. Garnica Garza, estudió las consecuencias de incorporar la solución de medio de contraste en los tumores y después aplicar dosis de radiación, con lo que demostraron que así se absorbe mejor los rayos X. 

Basados en los resultados de sus investigaciones, los expertos del Cinvestav decidieron crear un nuevo sistema de radioterapia capaz de emplear energías en el orden de 100 a 200 kiloelectrón-volts, tales como las empleadas en sistemas de radiografía actuales.

“Había reportes de que los pacientes sometidos a procedimientos de imagenología, que emplean medios de contraste basados en yodo para resaltar las zonas a estudiar (suministrados vía intravenosa), mostraban daños en los tejidos debido a la radiación. Lo que hicimos fue emplear ese mismo principio para tratar a los tumores malignos”, explicó Garnica Garza.

La solución de yodo, al tener un alto número atómico, es capaz de absorber más rayos-X cuando éstos son emitidos a bajas energías debido a un principio físico conocido como efecto fotoeléctrico, en el cual un átomo absorbe por completo la energía de los rayos-X.

El diseño del nuevo aparato hace uso de un brazo robótico para guiar de manera precisa la fuente de rayos-X; pero también incorporaron un sistema de monitoreo en tiempo real que permita al operador visualizar al tumor durante la sesión.

“Uno de los problemas más comunes que suceden durante la radioterapia es que el tumor queda fuera del campo de radiación debido a que el paciente se mueve por su misma respiración. Por ello, incorporamos un sistema de análisis de imagen que permite a los brazos robóticos que emiten los haces de rayos-X seguir el movimiento del tumor en tiempo real y en tres dimensiones, de tal manera que siempre lo estén irradiando adecuadamente”, explicó Garnica Garza.

De acuerdo con el experto del Cinvestav Unidad Monterrey, su sistema de radioterapia puede emplearse para atender cualquier tumor cancerígeno, y tras obtener una patente nacional y otra otorgada en Estados Unidos estima empezar a trabajar en modelos comerciales, en colaboración de inversionistas, para producirlos con un costo que podría ascender al medio millón de dólares por unidad; es decir, 10 por ciento del valor que actualmente tienen los equipos de radioterapia que alcanzan un precio de hasta cinco millones de dólares.

“Esos costos podrían ser un aliciente para reducir el déficit que existe en México y otros países en desarrollo en materia de atención médica por radioterapia, ya que el hacer produciendo un sistema más barato es posible que un mayor número de hospitales pueden adquirirlo a fin de atender a más población”, concluyó Garnica Garza.

Héctor M. Garnica Garza

Posición y Categoría Actuales: 

Profesor Investigador Cinvestav 3A 
Departamento: Unidad Monterrey 
SNI: Nivel I 

Escolaridad 

Estudios de Licenciatura Licenciado en Física, Universidad Autónoma de Nuevo León, Agosto de 1995.

Estudios de Maestría Maestría en Ciencias con Especialidad en Física, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Agosto de 1997.

Estudios de Doctorado Doctor en Filosofía (Major: Medical Physics) Wayne State University, Detroit MI EUA, Diciembre del 2002 

Productos de Investigación y Desarrollo 


Artículos Originales de Investigación 

2.1.a. Publicados en extenso, en revistas de prestigio internacional con arbitraje estricto

  • 2.1.a.1. Garnica-Garza H M Monte Carlo modelling of converging small-field contrast-enhanced radiotherapy of prostate Phys. Med. 29(5) 2013 493-9 
  • 2.1.a.2. Garnica-Garza H M Microdosimetry of X-ray irradiated gold nanoparticles Radiat. Prot. Dosim. 155(1) 2013 59-63 2.1.a.3 Garnica-Garza H M Treatment planning considerations in contrastenhanced radiotherapy: energy and beam aperture optimization Phys. Med. Biol. 56 (2) 2011 341-355. Factor de impacto: 2.781 Dr. Héctor M Garnica Garza 2 
  • 2.1.a.4. Garnica-Garza H M A Monte Carlo comparison of three different media for the contrast-enhanced radiotherapy of the prostate Technol. Cancer Res. Treat. 9(3) 2010 271-278. Factor de impacto: 2.023 
  • 2.1.a.5. Garnica-Garza H M Contrast-enhanced radiotherapy: feasibility and characteristics of the physical absorbed dose distribution for deep-seated tumors optimization Phys. Med. Biol. 54 (18) 2009 5411-5425. Factor de impacto: 2.781 
  • 2.1.a.6. Garnica-Garza H M Monte Carlo-derived TLD cross-calibration factors for treatment verification and measurement of skin dose in accelerated partial breast irradiation optimization Phys. Med. Biol. 54 (6) 2009 1621-1631. Factor de impacto: 2.781 
  • 2.1.a.7. Garnica-Garza H M Determination of radiotherapy x-ray spectra using a screen film system Med. Biol. Eng. Comput. 46(10) 2007 1029-1037. Factor de impacto: 1.757 
  • 2.1.a.8. Garnica-Garza H M Characteristics of the photoneutron contamination present in a high-energy radiotherapy treatment room Phys. Med. Biol. 50(3) 2005 531-539. Factor de impacto: 2.781
  • 2.1.a.9 Ferro-Flores G, Torres-García E, García-Pedroza L, de Murphy C A, Pedraza-López M, Garnica-Garza H M An efficient, reproducible and fast preparation of Re-188-anti-CD20 for the treatment of nonHodgkin’s lymphoma Nucl. Med. Comm. 26(9) 2005 793-799. Factor de impacto: 1.315
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