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Métodos que permitam dosimetria in situ e validação de faixa são essenciais em radioterapia para reduzir a margem de segurança necessária para levar em conta as incertezas introduzidas ao longo do fluxo de trabalho do tratamento. Este estudo propõe um conceito de dose não invasiva para radioterapia de íons de carbono com base em agente de contraste ultrassônico de mudança de fase. Nanogotículas injetáveis feitas de núcleos metaestáveis de perfluorobutano (PFB) estabilizados com invólucros de álcool polivinílico reticulados que evaporam em temperaturas fisiológicas quando expostos à radiação de íons de carbono (íon C), transformando-os em microbolhas de eco. As nanogotículas incorporadas no modelo de simulação de tecido foram expostas a um feixe de íons C clínico de 312MeV/U a uma dose de 0,1-4Gy e uma temperatura de irradiação de 37°C. Ao avaliar a imagem ultrassonográfica do modo bulk e o aumento do contraste antes e depois da irradiação, descobriu-se que a vaporização significativa da nanogotícula desencadeada pela radiação no pico do íon C Bragg foi reproduzível no deslocamento submilimétrico e dependente da dose. Ao alterar a posição do modelo, o alcance do feixe e o espalhamento do pico de Bragg, a resposta específica da nanogotícula ao íon C foi ainda confirmada. A resposta da nanogotícula ao íon C é afetada pela concentração e é independente da taxa de dose. Essas descobertas iniciais demonstram o potencial para um avanço na dosimetria de íons de carbono in vivo e na validação do escopo de nanogotículas de PFB com casca de polímero.
A radioterapia avançada que utiliza feixes de partículas fortemente carregadas, como prótons e íons de carbono (íons C) (conhecida como terapia hadrônica), tornou-se recentemente disponível clinicamente e está sendo desenvolvida globalmente com o objetivo de aumentar o tratamento de tumores resistentes a medicamentos. Além disso, acredita-se que a terapia com hádrons seja mais benéfica do que a radioterapia tradicional no tratamento de cânceres próximos a órgãos críticos, como o câncer de mama no lado esquerdo, próximo ao coração. Fótons de raios X improváveis, partículas carregadas se difundem menos à medida que penetram no tecido e armazenam energia máxima em intervalos de alguns milímetros de largura, depois param, liberando a maior parte de sua energia em uma queda de dose distal acentuada e altamente localizada, conhecida como picos de Bragg 3,4,5 . Assim, a distribuição de dose obtida pelo uso de hádrons é superior àquela obtida por fótons devido à faixa limitada e estreita de deposição (ou seja, difusão lateral limitada) de hádrons no corpo. Embora os íons C e os prótons tenham vantagens físicas semelhantes em relação aos raios X, os íons C diferem dos prótons nas propriedades radiobiológicas e geralmente estão associados a um mau prognóstico e alta mortalidade no tratamento. Cornelius A. Tobias propôs pela primeira vez o uso de íons de carbono na radioterapia, argumentando que os íons mais pesados poderiam ser mais eficazes que os prótons. A principal diferença na distribuição da dose entre os dois tipos de radiação é que o íon C possui uma pequena cauda de fragmentação fora de seu decaimento distal. Além disso, lateralmente, os íons C são caracterizados por um decaimento mais acentuado do que o feixe de prótons, que é mais conforme ao alvo devido ao pico de Bragg significativamente mais estreito, o que lhes permite atingir massas tumorais de forma mais eficaz e preservar melhor o tecido saudável antes e depois do tumor. Além disso, transferência linear de energia (LET), que é a densidade de energia de partículas carregadas depositadas no material que são atravessadas por prótons primários por unidade de comprimento, íons 7, 8, 9.C induzem biodisponibilidade relativa máxima (RBE) no pico de Bragg e mostram eficácia ideal contra tumores resistentes a medicamentos em valores LET de 150-200 keV/μm10 e 11. Além disso, avanços recentes mostraram que as propriedades radiobiológicas do carbono ionizado denso têm efeitos terapêuticos adicionais na terapia do câncer, melhorando as respostas imunológicas e reduzindo o potencial de angiogênese e metástase7. O interesse no potencial clínico dos íons C refletiu-se no número crescente de pacientes tratados nas últimas duas décadas. Os ensaios de fase I e II no Japão mostraram resultados promissores em pacientes com câncer de pâncreas localmente avançado. Ensaios clínicos adicionais de fase II foram recentemente realizados na Alemanha para confirmar estes resultados 12. No entanto, de acordo com o Particle Therapy Collaboration Group (PTCOG), o número de centros activos em todo o mundo ainda está limitado a 12; Principalmente na Europa (Itália, Alemanha, Áustria) e na Ásia (China e Japão), enquanto 13 centros estão em construção nos Estados Unidos e na França.
Até agora, um dos desafios mais críticos de todas as opções de terapia com partículas, incluindo a radioterapia com íons C, tem sido
Horário da postagem: 23 de maio de 2022
