La Universidad de Colombia usa la impresión 3D para reducir el daño de la radioterapia

La radioterapia es un proceso al que algunas personas se someten para curar o aliviar los síntomas provocados por el cáncer. Antiguamente la radioterapia dañaba significativamente otras partes del cuerpo al tratar de centrarse en la zona focalizada del cáncer. A día de hoy existe un material, llamado bolus, equivalente a tejido, que se usa para reducir la profundidad de la dosis máxima de los rayos. Se trata de un material flexible ya que ha de adaptarse a las curvaturas del cuerpo. En la radioterapia se utilizan distintos tipos de bolus, en función de factores como la ubicación del tumor, la profundidad de la radiación o las características del propio paciente. Algunos ejemplos de materiales utilizados son los plásticos o la silicona. 

Los bolus más comunes están hechos de parafina, que es un derivado el petróleo, explica la Universidad Nacional de Colombia. También, la Unal, resalta que estos materiales derivados del petróleo no se adaptan bien al cuerpo del paciente generando espacios de aire, afectando así a la dosimetría; la dosis de radiación absorbida por los tejidos del paciente durante la aplicación del tratamiento. Si bien es cierto que Formlabs y Frontiers in Oncology han experimentado a imprimir bolus en 3D en los últimos años, tampoco habían obtenido resultados óptimos. Karen Marcela Carrillo Chacón, con un máster en Física Médica de la Unal, ha logrado optimizar la impresión 3D de bolus con unos sorprendentes resultados. 

Karen ha logrado imprimir bolus en 3D para tratamientos de radioterapia (Créditos: Karen Carrillo)

La impresión 3D de bolus

Imprimir bolus en 3D, ha permitido crear materiales personalizados para los distintos pacientes. Estos materiales se adaptan a su cuerpo de manera, mejoran la distribución de la radiación reduciendo los daños causados al resto de órganos y tejidos adyacentes a la zona donde se localiza el tumor. Karen trabajó esta tecnología en conjunto con el Instituto Nacional de Cancerología de Colombia (INC). Los resultados obtenidos tan prometedores fueron gracias a los materiales utilizados, que en este caso fueron ABS y PLA. La Universidad Nacional de Colombia, explica que “se imprimieron cientos de láminas que se probaron en un acelerador lineal, instrumento encargado de aplicar radiación a las células cancerígenas del paciente”.

Pruebas con este material impreso en 3D

Karen, realizó pruebas de impresión 3D utilizando distintas cantidades de material en cada lámina, donde pudo observar que, a más material utilizado, menos espacios de aire quedan en la piel. Dichos materiales, se sometieron a una serie de rigurosas pruebas de radioterapia. Comenzaron empleando fotones, que se usan para tratar tumores complejos. La siguiente prueba consistió en electrones, usados para destruir células cancerígenas superficiales. Y por último se empleó braquiterapia, donde se utiliza el isótopo radioactivo iridio-192. 

Bolus impresos en 3D soportando la radiación durante las pruebas de radioterapia (Créditos: Karen Carrillo)

Tras estas pruebas, Karen afirmó lo siguiente “El porcentaje de impresión en el que las láminas son más similares a los bolus comerciales en las radioterapias debe ser de un 60 % para la técnica de fotones con el material ABS, y en un 40 % para el PLA. Por otro lado, para la técnica de electrones el porcentaje aumenta a un 80 % para ambos materiales, y en la braquiterapia se sugiere un 60 %”.

El hospital de Tunja, localizado en Boyacá, prestó sus impresoras 3D a Karen para poder desarrollar su investigación, a pesar de que en Colombia solamente existen dos hospitales que cuentan con impresoras 3D. Karen, señala que la tecnología de impresión 3D tiene grandes ventajas, como la capacidad de adaptarse a las necesidades individuales de cada paciente, hasta en zonas complicadas donde suele aplicarse radioterapia, como senos o rostro. 

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*Créditos imagen de portada: Karen Carrillo