¿Cómo funciona la terapia de protones?

Principios básicos de la acción terapéutica

La base de la acción terapéutica de la terapia de protones es la penetración de la energía de la radiación en la célula tumoral y la destrucción de su ADN. Lo que conduce a la interrupción de la división celular tumoral y al cese de su crecimiento.

Debido a sus propiedades físicas, los protones se mueven a lo largo de una trayectoria recta, y su energía de radiación no se disipa en el camino.

La masa de los protones permite a los médicos controlar con precisión su movimiento y detener la partícula dentro del tumor, es el momento en el que el protón libera la máxima cantidad de energía y destruye el tumor.

A diferencia de la radioterapia tradicional, en la que el haz de rayos X no se detiene en el tumor, sino que lo atraviesa, liberando energía a lo largo de todo su recorrido e irradiando los tejidos circundantes. En resultado, el tumor recibe menos energía de radiación y los tejidos sanos quedan expuestos a la radiación.

En estas imágenes vemos una comparación de la acción de la radioterapia tradicional (1) y la terapia de protones (2). En el primer caso, el haz atraviesa el cuerpo humano e irradia no sólo el tumor en sí, sino también el tronco encefálico y los órganos del cuello.

El haz de protones, por el contrario, se detiene en el tumor y libera la máxima energía en ese punto, proporcionando el máximo efecto sobre el tumor sin afectar ni al tronco encefálico, ni al cuello.

¿Cómo funciona un aparato de protonterapia?

El diseño de un aparato de terapia de protones es mucho más complejo que el diseño de un acelerador utilizado para la radioterapia tradicional.

El aparato en el que se coloca al paciente durante una sesión de terapia de protones es sólo el último elemento de un enorme sistema tecnológico que comienza con un ciclotrón y termina con un gantry, un dispositivo desde el que salen los protones e entran en el cuerpo del paciente. El tamaño del sistema es comparable con un edificio de dos pisos y está ubicado bajo tierra, debajo del edificio del centro de terapia de protones.

Los átomos de hidrógeno se dividen en electrones y protones, después de lo cual los protones entran en el ciclotrón, donde se aceleran.
Luego, los protones pasan por un largo sistema de selección de energía, que permite el ajuste más preciso de la dosis de radiación.

En la sección final de la cadena, el gantry, el protón sale y entra en el cuerpo del paciente siguiendo una trayectoria estrictamente preprogramada. El gantry tiene la capacidad de girar 360° alrededor del cuerpo del paciente, lo que permite que los protones se dirijan con precisión al objetivo.

Pueden ver todos pasos del proceso en este vídeo: