Proyecto I+D+i «Prueba de Concepto» 2021: Valorización de nuevos detectores para imagen médica

October 9, 2023

Desde hace ya más de un siglo de su descubrimiento, la radiación ionizante se utiliza en diferentes ámbitos con multitud de aplicaciones. En particular, en el campo de la medicina, su uso incluye las áreas de la radiología, la medicina nuclear y la radioterapia, empleándose tanto en técnicas de diagnóstico como en el tratamiento de diversas enfermedades.

Los detectores de radiación constituyen una parte fundamental del equipamiento empleado en estos procedimientos, ya que permiten, entre otros, obtener una imagen del interior del cuerpo humano, determinar la distribución de un fármaco en un determinado órgano, o mostrar de qué forma se está depositando la dosis durante la irradiación de un paciente.

El grupo IRIS del IFIC ha desarrollado un detector de radiación gamma compacto y versátil para el control de tratamientos contra el cáncer. Su principal aplicación es la monitorización del tratamiento en terapia hadrónica, una técnica de radioterapia que utiliza partículas cargadas en vez de fotones (conocida como protonterapia cuando se realiza con protones, la variedad más habitual). A partir de la detección de los fotones de alta energía emitidos por el tejido al ser irradiado, se pretende determinar la zona de irradiación mejorando la precisión del tratamiento.

El sistema ha sido testeado en el laboratorio y en instalaciones experimentales con buenos resultados, pero para poder despertar el interés de las empresas para su transferencia y comercialización, es necesario tener una visión clara de su rendimiento en condiciones clínicas, además de adaptarlo para su integración y operación en este tipo de entornos.

Figura 1
Figura 1. Montaje experimental para las pruebas iniciales con el sistema de monitorización en el centro de protonterapia Quirónsalud.

El objetivo del proyecto VALID es poner en valor esta tecnología, probando el sistema en un entorno y condiciones reales con el fin de demostrar sus beneficios y que sea atractivo para su transferencia, en colaboración con el centro de protonterapia Quirónsalud. La imagen refleja las primeras pruebas con el sistema en este centro. Además, también se pretende explorar el uso del dispositivo para la detección de la distribución de la radiación en tratamientos con radiofármacos.

La realización de este proyecto financiado por la AEI tendrá un gran impacto, en particular en su componente social. El cáncer es actualmente la segunda causa de muerte en los países desarrollados, con una incidencia cada vez mayor. La consecución de una monitorización precisa de los tratamientos de terapia hadrónica redundará notablemente en su precisión y eficiencia, con el potencial de reducir los efectos secundarios de los tratamientos, y con ello aumentar el bienestar de los pacientes. Por otra parte, una comercialización exitosa de sistemas de monitorización basados en esta tecnología generaría un volumen de mercado del orden decenas de millones de euros, según el número de centros de hadronterapia que hay actualmente operativos en el mundo. La previsión de apertura de nuevos centros gracias a los avances tecnológicos, así como el potencial uso como sistema de imagen en otros ámbitos clínicos y preclínicos, hacen que el impacto potencial sea todavía mayor.

Investigadores/as Principales del proyecto
Gabriela Llosá Llácer

Gabriela Llosá Llácer, investigadora científica del CSIC, es coordinadora del grupo IRIS en el Instituto de Física Corpuscular en Valencia. Actualmente es investigadora principal de un proyecto nacional sobre la monitorización de la terapia hadrónica y de diversos proyectos de transferencia. También coordina la participación del grupo en colaboraciones internacionales y proyectos europeos, centrando su trabajo fundamentalmente en la imagen tomográfica por emisión de positrones (PET) y en sistemas de imagen Compton aplicados a medicina. A partir de 2009 inicia una línea de investigación en el IFIC para el desarrollo de detectores basados en SiPMs acoplados a cristales continuos. En este periodo ha contribuido a iniciar la investigación en hadronterapia en España a través de la participación en el proyecto europeo ENVISION. Su aplicación a PET, ha alcanzado valores récord de resolución espacial. En 2011 fue galardonada con el premio IDEA de la Fundación de las Artes y las Ciencias.

En la actualidad preside el Grupo Especializado de Física Médica de la Real Sociedad Española de Física y es editora asociada del European Journal of Medical Physics.

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El grupo IRIS del IFIC ha desarrollado una cámara Compton con excelentes prestaciones, incluyendo una variante patentada para reducción de ruido.

Aunque el sistema ha sido probado en laboratorio, aún no ha sido evaluado en condiciones clínicas, donde se prevé su uso final. El proyecto VALID tiene como objetivo elevar el nivel de madurez tecnológica del sistema y validar sus capacidades mediante pruebas en entornos clínicos, tanto en centros de protonterapia como con fuentes líquidas comunes en imagen médica.
Referencia: PDC2021-121839-I00
Programa: Programa Estatal de I+D+i Orientado a los Retos de la Sociedad «Prueba de Concepto» 2021 – Agencia Estatal de Investigación (AEI).
Título: Proyecto I+D+i «Prueba de Concepto» 2021: Valorización de nuevos detectores para imagen médica.
Investigador: Gabriela Llosá Llácer.
Entidad beneficiaria: Universidad de Valencia.
Área temática: Ciencias Físicas (FIS).
Duración: 2 años.