Investigadores para desarrollar nueva tecnología para detectar y eliminar tumores cancerosos



Una nueva tecnología que unirá sondas que pueden detectar tumores cancerosos a través de la piel con cirugía robótica de alta precisión se desarrollará para su uso en entornos hospitalarios por primera vez en un proyecto dirigido por la Universidad de Warwick.

El proyecto Terabotics utilizará sondas que usan radiación de terahercios, o rayos T, para buscar tumores debajo de la piel, mientras que los robots quirúrgicos de grado médico se adaptarán para usar estos escáneres para guiarlos en la eliminación de tumores en la piel y pacientes con cáncer colorrectal con mayor precisión .

Si tiene éxito, los investigadores esperan que pueda conducir a un diagnóstico en tiempo real para los pacientes con cáncer, períodos de espera más cortos para la cirugía del cáncer y una extirpación más completa de los tumores con una menor necesidad de cirugía de seguimiento.

El proyecto, que ha recibido financiación de £ 8 millones del Consejo de Investigación de Ingeniería y Ciencias Físicas, parte de Investigación e Innovación del Reino Unido, es una colaboración entre la Universidad de Warwick, los Hospitales Universitarios de Coventry y Warwickshire, la Universidad de Leeds y la Universidad de Exeter. El proyecto de cinco años que comienza en septiembre de 2021 tiene como objetivo probar la tecnología con pacientes que asisten a los servicios de cáncer en los Hospitales Universitarios de Coventry y Warwickshire y Leeds Teaching Hospitals NHS Trust.

Terabotics utilizará la investigación de la Universidad de Warwick sobre la radiación de terahercios (THz), o rayos T, que se encuentran entre el infrarrojo y el WiFi en el espectro electromagnético. Trabajos anteriores del Departamento de Física de la Universidad de Warwick han demostrado que estos pueden usarse para detectar cambios muy sutiles en las capas más externas de la piel, y la técnica ya se ha demostrado en voluntarios sanos. Esta será la primera vez que se estudiará en pacientes dentro de un proceso oncológico activo.

Además de evaluar qué tan efectiva es la tecnología de rayos T para diagnosticar cánceres en comparación con la atención estándar, el proyecto tiene como objetivo incorporar la tecnología en robots quirúrgicos para guiarlos con mayor precisión al detectar tumores durante la colonoscopia y extirparlos durante la cirugía.

Lo que estaremos probando es nuestra hipótesis de que somos capaces de detectar un tumor enterrado u oculto. Creemos que nuestra sonda de terahercios podrá detectarlos observando la respuesta transitoria de la piel.. “

Emma Pickwell-MacPherson, profesora e investigadora principal, Departamento de Física, Universidad de Warwick

“Es posible que alguien ya haya sido diagnosticado con cáncer, pero es posible que no se conozca la extensión real de ese cáncer. Por ejemplo, en pacientes con cáncer de piel, la sonda THz tomará imágenes del tumor visible y el área circundante para determinar mejor la extensión del tumor que está debajo de la superficie. Esto permitirá extirpar todo el tumor de una vez, en lugar de hacerlo de forma incremental. A su vez, esto permite una mejor planificación de la reconstrucción y acelera el procedimiento “.

Inicialmente, los investigadores se centrarán en adaptar las sondas de rayos T para trabajar con los robots quirúrgicos, miniaturizar la tecnología y perfeccionar el diseño para proporcionar más parámetros de diagnóstico.

Las etapas posteriores del proyecto incluirán probar la tecnología con pacientes con un cáncer conocido o sospechado. A quienes asistan a los servicios de cáncer en los hospitales universitarios de Coventry y Warwickshire se les ofrecerá la oportunidad de participar junto con su atención de rutina. Los pacientes con cáncer colorrectal serán atendidos en la Universidad de Leeds, donde se está desarrollando una sonda endoscópica específicamente para examinar el colon. Al igual que nuestra piel, el colon es un revestimiento epitelial y potencialmente podría ser escaneado por rayos T de la misma manera.

En la actualidad, el diagnóstico de cáncer de piel se basa en una inspección visual por parte de un médico y una biopsia. Hay más de 150.000 nuevos casos de cáncer de piel en el Reino Unido cada año (1) y de dos a tres millones en todo el mundo (2), cifras que aumentarán debido al aumento de la esperanza de vida. 1 de cada 15 hombres del Reino Unido y 1 de cada 18 mujeres del Reino Unido serán diagnosticados con cáncer de intestino en su vida y es la segunda causa más común de muerte por cáncer en el Reino Unido. (2)

El profesor Joseph Hardwicke, líder médico del proyecto en los hospitales universitarios de Coventry y Warwickshire, dijo: “Esta técnica es una forma de examinar la piel a un nivel más profundo y técnico de lo que podemos hacer en este momento. La principal esperanza, especialmente para el cáncer de piel, es determinar la extensión de la propagación localmente y también diagnosticar potencialmente estos cánceres sin la necesidad de una biopsia en el futuro.

“Esta es un área completamente nueva de diagnóstico, como la forma en que la resonancia magnética en la década de 1980 revolucionó las imágenes médicas. Creo que esta es una oportunidad para que los terahercios combinados con la robótica nos brinden una mayor precisión. Aunque todavía estamos acumulando evidencia, parece haber muchas piezas del rompecabezas que tienen sentido lógico “.

El profesor Pickwell-MacPherson agrega: “Si podemos dar una respuesta cuantitativa utilizando nuestra tecnología, eso sería excelente y, en última instancia, acelerará el rendimiento de los pacientes. Eso, a su vez, reducirá los tiempos de espera y los costos, significará que los procedimientos quirúrgicos se puede planificar mejor y realizar de manera más eficiente, se puede reducir el número de procedimientos de seguimiento, lo que tiene implicaciones financieras para el NHS.

“Esta área está en auge y la robótica de terahercios se está convirtiendo en un tema candente. Durante mucho tiempo se ha sugerido que la tecnología THz podría usarse para la detección del cáncer y este proyecto impulsará la tecnología para hacerla realidad. Esperamos que al demostrar su aplicación a los cánceres de piel y colon abriremos la puerta a la aplicación de la tecnología para beneficiar también a otros cánceres y transformar los protocolos de tratamiento del cáncer “.

El profesor Pietro Valdastri de la Universidad de Leeds dijo: “La robótica se utiliza cada vez más en el quirófano, ya que brinda una precisión superior y descarga parte de la carga del procedimiento del cirujano. En Leeds, estamos desarrollando la próxima generación de robots quirúrgicos para detectar el cáncer colorrectal antes y eliminarlo de manera más eficaz. Agregar capacidades de percepción de THz a nuestros robots es una nueva y emocionante vía de investigación que tiene el potencial de mejorar la calidad de vida del paciente con cáncer en los próximos 5 a 10 años “.

El proyecto se encuentra entre los 20 proyectos innovadores anunciados para revolucionar la atención médica, mejorar los tratamientos para millones de personas con una amplia gama de afecciones y ahorrar dinero al NHS.

Los proyectos cuentan con el apoyo de £ 30,8 millones de fondos del Consejo de Investigación en Ingeniería y Ciencias Físicas (EPSRC), parte de Investigación e Innovación del Reino Unido (UKRI). Cuatro proyectos fueron cofinanciados por el Medical Research Council (MRC) de UKRI.

La presidenta ejecutiva de EPSRC, profesora Dame Lynn Gladden, dijo:

“Las tecnologías y los enfoques iniciados por investigadores del Reino Unido tienen el potencial de revolucionar el tratamiento para una amplia gama de afecciones, desde el cáncer de intestino hasta la diabetes.

“Los proyectos anunciados hoy ejemplifican este potencial y pueden desempeñar un papel clave en la mejora de la vida de millones de personas”.

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