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Pesquisadores relatam método para determinar a dose absoluta para nova técnica de tratamento de câncer por radioterapia

Pesquisadores relatam método para determinar a dose absoluta para nova técnica de tratamento de câncer por radioterapia

Configuração experimental montada na mesa do paciente e radiografia do NPL PSPC. (a) (1) Gantry, (2) NPL PSPC, (3) instrumentação de medição para o NPL PSPC, (4) bomba de vácuo, (5) configuração da câmara de ionização. (b) Radiografia da visão frontal do NPL PSPC. Crédito: Relatórios Científicos (2023). DOI: 10.1038/s41598-023-28192-0

Cientistas do National Physical Laboratory (NPL) alcançaram um importante avanço no desenvolvimento de um novo e altamente preciso tratamento de radioterapia para o câncer chamado FLASH RT. O novo tratamento é tão eficaz quanto as técnicas atuais, mas também pode evitar danos desnecessários ao tecido saudável e reduzir consideravelmente o tempo que os pacientes passam no hospital.

Usando sua tecnologia de medição pioneira, os cientistas da NPL mediram e padronizaram a dose absorvida para uma forma potencialmente revolucionária de próton feixe radioterapia conhecido como FLASH. A descoberta levou ao primeiro ensaio clínico em humanos de radioterapia FLASH (RT) em 2020, que envolveu 10 pacientes no Centro de Terapia de Prótons do Hospital Infantil de Cincinnati em Ohio, EUA. Relatórios Científicos em fevereiro, intitulado “Absolute dosimetry for FLASH proton pencil beam scanning radiotherapy”.

A técnica FLASH RT usa pulsos curtos de radiação de taxa de dose ultra alta (UHDR) para tratar o câncer. Atualmente, qualquer forma de radioterapia resulta em alguma deposição indesejável e inevitável de radiação em tecidos saudáveis ​​ao redor do tumor alvo. Estudos sugeriram que o tratamento usando exposições à radiação UHDR poderia poupar significativamente o tecido saudável, sendo pelo menos tão eficaz quanto os tratamentos com doses convencionais no controle do tumor. Isso foi chamado de “efeito FLASH”.

Usando um dispositivo projetado e construído pela NPL chamado calorímetro de prótons, a equipe da NPL realizou pesquisas para calibrar a dose de radiação UHDR necessária para tratamentos com uma incerteza muito reduzida de +/- 0,9%. O calorímetro quantificou a quantidade de energia absorvida da radioterapia medindo primeiro o aumento de temperatura causado por um tratamento típico do paciente: e depois convertendo-o em “Grays” (Gy), a unidade de medida da radiação ionizante usada no tratamento do câncer. Para uma fração típica de paciente de 2 Gy, isso equivaleria a um aumento de temperatura inferior a 0,003o C.

A radioterapia é utilizada em todo o mundo como tratamento em até 50% de todos os casos de câncer. É de longe o método mais econômico de tratamento do câncer quando comparado à cirurgia e à quimioterapia. A dosimetria precisa é essencial para evitar erros que possam causar quantificação incorreta da dose administrada ao paciente e interpretação incorreta dos resultados clínicos relacionados ao efeito FLASH. Também poderia reduzir consideravelmente a quantidade de tempo que os pacientes com câncer passam no hospital, liberando a equipe e o equipamento do hospital para tratar mais pacientes e reduzindo as complicações e os custos pós-tratamento.

A NPL aplica sua experiência em metrologia para apoiar a pesquisa e o desenvolvimento colaborativos na área de saúde do Reino Unido há mais de 100 anos. Nos últimos anos, a equipe Medical Radiation Science da NPL esteve ativamente envolvida na implementação pré-clínica e clínica inicial de novos tratamentos inovadores de radioterapia, como o FLASH RT, fornecendo medições de dose precisas e rastreáveis.

Ana Lourenço, Pesquisadora Sênior do grupo Medical Radiation Science do NPL, disse: “Este trabalho aumentou nossa compreensão das características deste tipo de feixes e será inestimável no desenvolvimento de futuros protocolos para permitir a implementação segura e precisa na clínica de esta importante técnica de tratamento. O trabalho realizado durante este estudo deu ao hospital a confiança necessária para iniciar a implementação clínica desta importante nova tecnologia.”

Russell Thomas, líder da área científica de ciência médica da radiação na NPL, disse: “Em 2003, um projeto exploratório em colaboração com o Dr. Andrzej Kacperek e sua equipe no National Center for Eye Proton Therapy [The Clatterbridge Cancer Center :: Eye Proton Therapy (clatterbridgecc.nhs.uk)], examinou como o NPL pode apoiar melhorias na dosimetria para radioterapia de prótons. Essa discussão inicial se transformou em uma colaboração de 20 anos que resultou no desenvolvimento não apenas de um calorímetro padrão primário portátil líder mundial para terapia de prótons, mas de um dispositivo que podemos usar, diretamente na clínica, para ajudar a padronizar as medições de dose de promissores tratamento técnicas como FLASH e outras terapias iônicas, como feixes de carbono e hélio, à medida que se tornam mais amplamente adotadas pela comunidade clínica.”

“Em apoio ao primeiro ensaio clínico em humanos do mundo (FAST-01) para radioterapia FLASH (FRT) de taxa de dose ultra-alta de prótons (UHDR), a colaboração entre o Cincinnati Children’s Hospital e o National Physical Laboratory foi fundamental para validar a absoluta metodologia de dosagem, usando um calorímetro avançado projetado por NPL adequado para medições de dose absoluta verdadeira, particularmente em um ambiente de alta taxa de dosagem. O trabalho desta colaboração é verdadeiramente inédito e de alto valor científico e clínico, como evidenciado por várias publicações, apresentações e palestras convidadas em conferências nacionais e internacionais. Nós, em Cincinnati, consideramos os cientistas do NPL como parte de nossa grande e extensa equipe que ajudou a lançar com sucesso o FAST-01”, disse Anthony Mascia, Ph.D ., Diretor de Física Médica, Hospital Infantil de Cincinnati, Centro de Terapia de Prótons, Universidade de Cincinnati, Departamento de Oncologia de Radiação.

Mais Informações:
Ana Lourenço et al, Dosimetria absoluta para radioterapia de varredura por feixe de prótons FLASH, Relatórios Científicos (2023). DOI: 10.1038/s41598-023-28192-0

Citação: Os pesquisadores relatam o método para determinar a dose absoluta para a nova técnica de tratamento de câncer por radioterapia (2023, 15 de março) recuperada em 15 de março de 2023 em https://medicalxpress.com/news/2023-03-method-absolute-dose-radiotherapy-cancer. html

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