Fujitsu Laboratories, Ltd., en colaboración con investigadores de la Universidad de Toronto, ha anunciado el desarrollo de una tecnología para agilizar drásticamente la creación de planes de tratamiento por radiación para la radiocirugía con bisturí de rayos gamma. Una investigación que se ha realizado a partir de la tecnología Digital Annealer de inspiración cuántica de la compañía, que resuelve rápidamente problemas de optimización combinatoria.
Las radioterapias con Gamma Knife se utilizan para tratar enfermedades, como los tumores cerebrales y las malformaciones arteriovenosas. El proceso de creación de planes de tratamiento con métodos convencionales suelen ser laboriosos y lentos. Los médicos deben dedicar tiempo a realizar ajustes minuciosos y detallados para determinar la cantidad de radiación que debe administrarse a un objetivo, minimizando la dosis al tejido circundante. Sin embargo, con la nueva tecnología los profesionales médicos pueden crear planes de tratamiento, en aproximadamente un minuto, manteniendo el mismo nivel de precisión que los métodos convencionales, mientras calculan simultáneamente un enorme número de posibles patrones de combinación de dónde y cuánta dosis administrar.
Al aliviar la carga de los profesionales médicos en la creación de planes de tratamiento rápidos y precisos, la nueva tecnología les libera para dedicar más tiempo y energía a garantizar que los pacientes reciban la atención más eficaz y humana posible. En el futuro, se seguirá probando la eficacia de esta tecnología, basándose en datos adicionales de los pacientes y, en última instancia, desarrollarán tecnologías que contribuyan activamente a mejorar la ciencia médica y la sociedad en general.
Antecedentes
La cirugía con bisturí de rayos gamma se utiliza para tratar tumores cerebrales y otras afecciones debido a su carácter relativamente no invasivo y al método altamente preciso de administración de la radiación. Mediante el uso de 192 fuentes diferentes de radiación gamma dirigidas a distintos puntos, se puede maximizar la dosis en la zona afectada, mientras se mantiene muy baja la dosis en los órganos sanos circundantes. Hay que tener en cuenta parámetros como la posición, la forma y la cantidad de radiación para conseguir una dosis óptima en la zona afectada. Sin embargo, el número de posibles patrones de combinación es enorme y, en la práctica médica actual, los médicos generan planes de tratamiento repitiendo manualmente los ajustes de los parámetros, basándose en su experiencia previa. Este proceso puede llevar entre 1,5 y 3 horas para generar un plan que satisfaga las necesidades individuales del paciente, lo que supone una gran carga para los profesionales médicos.
Mientras el médico prepara el plan de tratamiento, el paciente también tiene que esperar, a menudo con un armazón fijado a la cabeza para limitar los movimientos, lo que puede causar algunas molestias físicas. También es necesario contar con personal médico que ayude a preparar a los pacientes para el tratamiento y se asegure de que el armazón permanece en su sitio.
En los últimos años han aparecido nuevas herramientas que facilitan este proceso, por ejemplo, software que automatiza la generación de planes de tratamiento. Sin embargo, a menudo sigue ocurriendo que el plan generado todavía requiere que los clínicos modifiquen y ajusten manualmente los planes.
Desde 2017, Fujitsu y la Universidad de Toronto colaboran en una asociación estratégica centrada en la investigación relacionada con la computación cuántica. Con esta última iniciativa, han trabajado en el desarrollo de una tecnología para ayudar a aplicar el uso del Digital Annealer para la generación de planes de tratamiento para las terapias.