GaToroid: la innovación del CERN que revoluciona la terapia hadrónica contra el cáncer

GaToroid la innovación del CERN que revoluciona la terapia hadrónica contra el cáncer

La terapia hadrónica, una avanzada técnica de radioterapia que emplea haces de protones o iones, ofrece un tratamiento altamente preciso para el cáncer, minimizando el daño a los tejidos sanos circundantes. Sin embargo, la complejidad y el costo elevado de los sistemas tradicionales, conocidos como pórticos, han limitado su implementación global. Ante este desafío, el CERN ha desarrollado GaToroid, un revolucionario pórtico superconductor compacto que podría transformar el acceso a esta tecnología.

El equipo liderado por Luca Bottura, ha creado un sistema que emplea bobinas superconductoras para generar un campo magnético toroidal que dirige los haces de partículas hacia los tumores desde múltiples ángulos, eliminando la necesidad de rotar los imanes o mover al paciente. Este enfoque reduce significativamente el tamaño y peso del equipo, dado que GaToroid tiene un diámetro de cinco metros y un peso estimado de 12 toneladas métricas, en comparación con las 270 toneladas métricas de los sistemas tradicionales.

“Las pruebas que hemos realizado con nuestro demostrador GaToroid fueron todo un éxito, mostrando un rendimiento excelente y demostrando que esta tecnología de imanes está lista para este tipo de aplicaciones”, afirmó Luca Bottura.

Avances y pruebas exitosas de GaToroid

En 2023, el equipo construyó y probó un prototipo a escala reducida para la versión de protones de GaToroid. Este demostrador, fabricado con niobio-titanio (el mismo material utilizado en los imanes del Gran Colisionador de Hadrones), logró resultados notables.

“El imán generó un campo que coincidía con el esperado con un error de menos del 1% y no mostró absolutamente ningún signo de degradación mecánica después de las pruebas de potencia”, explicó Gianluca Vernassa, encargado de los cálculos mecánicos y electromagnéticos.

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Una de las aplicaciones más prometedoras de GaToroid es en la radioterapia FLASH, una técnica que administra la dosis completa de tratamiento en apenas 100 milisegundos desde múltiples ángulos simultáneamente. Los sistemas convencionales, que requieren ajustes mecánicos prolongados, no son adecuados para esta modalidad. Sin embargo, la estructura fija y el diseño innovador de GaToroid lo hacen ideal para este tipo de terapia, que podría mejorar significativamente los resultados en pacientes oncológicos.

El proyecto ya ha captado la atención de la comunidad científica europea. La organización PARTREC ha mostrado interés en colaborar para adaptar GaToroid a la terapia FLASH. “Este sistema abre una puerta a posibilidades que antes eran inalcanzables con los equipos actuales”, destacó el equipo del CERN.

Tras el éxito del demostrador, el equipo del CERN está trabajando en varios diseños conceptuales adaptados tanto a electrones de muy alta energía (VHEE) como a sistemas basados en protones. Con nuevas propuestas y colaboraciones en curso, los investigadores esperan avanzar en los desarrollos de GaToroid y presentar resultados adicionales en 2025.

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