AIJU y PTW desarrollan biomodelos ultrarealistas, mediante fabricación aditiva, para controles de calidad y seguridad de las unidades de radioterapia

Disponer de Biomodelos 3D con diferentes tejidos puede suponer un gran avance en el campo de la radioterapia, ya que, mediante el uso de equipos de control de calidad, se puede analizar la incidencia de radiación en los diferentes tejidos antes de realizar cualquier tratamiento radioterápico, reduciendo así daños en los tejidos sanos del paciente.

En la actualidad, las verificaciones dosimétricas para verificar las dosis suministradas en los tratamientos de radioterapia, son realizadas mediante el uso de maniquíes que simulan la anatomía humana. No obstante, estos maniquíes antropomórficos presentan ciertas limitaciones, ya que las densidades aportadas no son del todo realistas, en comparación con las de los tejidos humanos.

Es por esto por lo que, disponer de Biomodelos 3D que simulen los diferentes órganos que se asemejen tanto en apariencia como en densidad, es decir, en el grado de absorción radiológica del tejido, permitirá verificar la dosis recibida en puntos específicos y compararla con el sistema teórico de planificación dosimétrica.

Antes de realizar los diferentes tratamientos de radioterapia es importante la personalización de cada uno de ellos, ya que cada tratamiento es específico para cada paciente, teniendo en cuenta la enfermedad que padece y el órgano afectado. Para ello, la adaptación de la dosis absorbida se vuelve crucial en este proceso. Para lograr una mayor precisión en los tratamientos, se propone el uso de biomodelos de órganos hechos con materiales que imitan los tejidos humanos, permitiendo así una interacción más realista con la radiación.

Los tejidos humanos están mayormente compuestos de agua, con distintos niveles de atenuación, representados en la escala de Hounsfield. Por ello, se lleva a cabo un estudio sobre diferentes formulaciones de materiales para crear los biomodelos. Inicialmente, se fabrican modelos simples y se verifica si las densidades de los materiales se asemejan a las de los tejidos reales mediante un TAC. Si los resultados son prometedores, se considera la creación de biomodelos más complejos que imiten órganos reales.

El objetivo no es que los biomodelos sean precisos, que también se puede considerar, sino que los materiales se comporten de manera similar a los tejidos del cuerpo humano para optimizar las dosis de radioterapia.

AIJU, en colaboración con PTW Dosimetría, ha realizado los biomodelos, con las dimensiones adecuadas, para las verificaciones dosimétricas de los diferentes tratamientos que se llevarán a cabo en los aceleradores lineales existentes en los servicios de radioterapia de los hospitales.

La fabricación de los materiales se ha enfocado en tres familias de tejidos: tejido interno general, tejido óseo y tejido cardiovascular. Con la combinación de materiales pertinente, se consiguen texturas muy similares a la estructura orgánica buscada. Estas similitudes de textura y comportamiento de los materiales se compartieron y fueron validadas por hospitales colaboradores. Es importante destacar que estos modelos tienen una vida útil limitada debido a la durabilidad de las resinas acrílicas y las pruebas de radiación a las que son sometidos.