Investigadores del IMB-CNM-CSIC han desarrollado dosímetros ultrarresistentes y económicos para medir radiación en la innovadora terapia FLASH, mejorando la precisión y reduciendo daños en tejidos sanos.
Una innovadora investigación llevada a cabo por el Instituto de Microelectrónica de Barcelona, parte del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (IMB-CNM-CSIC), ha desarrollado dosímetros que prometen ser más resistentes y económicos en comparación con los modelos convencionales. Estos dispositivos están diseñados para medir con precisión las altas dosis de radiación utilizadas en un nuevo tipo de radioterapia avanzada.
El proyecto, denominado DOSIFLASH, cuenta con el respaldo financiero de la Fundación “la Caixa”, que ha aportado un millón de euros. Su implementación se prevé en hospitales dentro del contexto de la radioterapia FLASH, una técnica aún en fase de ensayos preclínicos y clínicos, pero considerada una de las más revolucionarias en los últimos años. Este dispositivo se basa en una microtecnología ultrarresistente a la radiación extrema, ofreciendo así una alternativa más precisa y económica frente a los métodos actuales.
La radioterapia FLASH se caracteriza por la aplicación de disparos de radiación que administran dosis significativamente más altas que las empleadas en la radioterapia convencional, todo ello en fracciones de segundo. Esta metodología reduce drásticamente el daño potencial a los tejidos sanos adyacentes al tumor. Los ensayos realizados hasta ahora han demostrado que esta técnica disminuye las complicaciones a largo plazo en el tejido sano, uno de los principales inconvenientes asociados a la radioterapia tradicional.
Los estudios han sido validados mediante experimentos con diversos modelos animales y órganos sanos como pulmones, cerebro y médula ósea. Otro aspecto positivo es que el tiempo total del tratamiento se reduce a menos de 500 milisegundos, lo que minimiza las incertidumbres relacionadas con el movimiento orgánico, especialmente crítico en tratamientos pulmonares.
Medir dosis a tasas ultrarrápidas (UHDR) representa un reto tecnológico considerable, ya que los dosímetros convencionales tienden a saturarse o dañarse bajo estas condiciones extremas. Actualmente, la dosimetría en FLASH se realiza mayoritariamente con dosímetros pasivos, que requieren largos períodos para su análisis. Una opción son los dosímetros activos basados en diamante, aunque su elevado costo limita su uso.
En este contexto, el IMB-CNM-CSIC ha diseñado nuevos dosímetros que buscan ser una alternativa más eficiente y económica frente a los tradicionales. El primer prototipo ha sido probado exitosamente en aceleradores de partículas dedicados a investigaciones básicas en España, y sus resultados han sido publicados recientemente en la revista Medical Physics.
La investigadora Consuelo Guardiola, líder del proyecto DOSIFLASH, explica que el objetivo es desarrollar dispositivos capaces de soportar las altas dosis aplicadas durante la terapia FLASH en microsegundos, manteniendo viabilidad económica para su producción masiva. Para ello, están utilizando microdetectores fabricados con carburo de silicio (SiC), un material casi tan resistente como el diamante pero mucho más accesible.
A pesar del complejo proceso tecnológico necesario para crear estos dosímetros, la científica Celeste Fleta, parte del equipo desde sus inicios dentro del marco del proyecto europeo EMPIR-UHDPulse, ha liderado esta iniciativa desde sus primeras pruebas realizadas en colaboración con instituciones como el Centro Nacional de Aceleradores (CNA) y el Instituto Curie.
El investigador postdoctoral Iván López, quien ha sido clave en el estudio publicado sobre estos nuevos dosímetros, señala que han logrado alcanzar dosis récords utilizando este material innovador. En contraste con los 2 Gray (Gy) típicos administrados durante una sesión convencional, estos dispositivos han mostrado respuestas efectivas ante pulsos de hasta 25 Gy.
A medida que avanzan hacia la validación funcional de cientos de estos dosímetros junto con electrónica multicanal adecuada para cada uno, también se está desarrollando una interfaz gráfica destinada a visualizar distribuciones de dosis en tiempo real. Esto tiene como objetivo integrar dicha información dentro de los planes clínicos para tratamientos futuros.
Guardiola concluye enfatizando la necesidad urgente de crear un monitor funcional y accesible para ayudar a implementar esta nueva modalidad terapéutica FLASH, cuyo potencial podría mejorar significativamente la calidad de vida para muchos pacientes tratados.
Dicha investigación cuenta con el apoyo logístico proporcionado por instalaciones reconocidas como Infraestructura Científica y Técnica Singular (ICTS), facilitando así el desarrollo completo del proyecto.
| Cifra | Descripción |
|---|---|
| 1 millón de euros | Financiación del proyecto DOSIFLASH por la Fundación “la Caixa”. |
| 500 milisegundos | Tiempo reducido para el tratamiento en radioterapia FLASH. |
| 25 Gy | Dosis máxima medida con los nuevos dosímetros por pulso. |
| 2 Gray | Dosis típica en una sesión de radioterapia convencional. |