Primero, aunque el Dr. Chan tiene toda la razón de que casi todo el tratamiento de radiación se hace con fotones (rayos X principalmente) esto se debe principalmente a problemas de costos, no (hasta donde sé) la conveniencia de los fotones por encima de los protones como el medio de administrar la dosis.
Como usted señala, tener partículas más masivas significa que la energía se vierte en un pico a una profundidad controlable, en lugar de en toda la trayectoria del rayo … como se muestra en esta imagen robada de Wikipedia:
La línea roja muestra que la dosis máxima se administra a una profundidad determinada y, por lo tanto, puede dirigirse más directamente al tumor (o a cualquier tejido, pero generalmente a un tumor) en lugar de al resto del cuerpo que está en el camino.
Usar algo más pesado que un protón lo hace aún más efectivo … pero usar otros hadrones es un problema.
Por un lado, está el costo … razón por la cual los protones no se utilizan tanto. Obtener protones es fácil … tomar un poco de hidrógeno e ionizar. Se cargan, por lo que es bastante fácil de acelerar y dirigir. En general, fue muy agradable trabajar con él. No es así para otros hadrones.
Algunos trabajos se realizan con haces de neutrones, pero estos son difíciles de producir y controlar. Otros hadrones son MUY difíciles de fabricar, requieren mucha energía y, por lo general, se fabrican unos pocos a la vez en procesos muy aleatorios (como partes de desordenados chorros de partículas) en lugar de vigas controladas. Entonces, aunque los rayos de, digamos, las partículas sigma + tengan algunas ventajas, no son factibles de producir.
Una forma mucho más simple de obtener partículas más pesadas es usar los núcleos de otros átomos. Varias instalaciones médicas en Japón y al menos en Alemania lo hacen con iones de carbono. Recuerdo una charla ofrecida por uno de los investigadores del laboratorio alemán que mostraba cómo, mediante la fabricación de placas metálicas de diferentes espesores para ajustar la energía del rayo, podían apuntar con precisión a un pequeño tumor de forma arbitraria, con relativamente poco daño a el tejido circundante – cosas muy emocionantes e inteligentes.
Pero muy costoso Estos aceleradores son grandes, caros de construir y ejecutar, y probablemente sean más precisos de lo necesario en muchos casos.
Parte del equipo de tratamiento de iones pesados en Heidelberg Alemania
Por otro lado, la mayoría de los hospitales más importantes pueden permitirse el uso de una máquina de rayos X controlada por computadora (a veces doblando como un dispositivo de diagnóstico) con el que se puede administrar un tratamiento de radiación.
Por lo tanto, las terapias de protones y otras terapias pesadas de iones se usan solo cuando se necesita un trabajo muy preciso. Por ejemplo, el ciclotrón de Vancouver BC, Canadá, donde vivo, hace una terapia de protones para cánceres oculares inoperables … en los que realmente no se necesitan muchos rayos X para cocinar el cristalino y el nervio óptico / tejido cerebral alrededor del tumor.
Paciente con una máscara inmovilizadora lista para recibir tratamiento, imagen robada del sitio TRIUMF:
TRIUMF: Laboratorio Nacional de Física de Partículas y Nucleares de Canadá
Tal vez a medida que mejoren nuestros conocimientos y tecnologías, podremos utilizar estas formas de terapia más, pero dudo que es probable que usemos hadrones exóticos pronto …
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