Physics News Update nº 833
O Boletim de Notícias da Física do Instituto Americano de Física, número 833, de 19 de julho de 2007 por Phillip F. Schewe e Ben Stein. PHYSICS NEWS UPDATE
SINAIS DE ULTRASSOM ALERTAM PARA CÂNCER DE SEIO. Estudos, realizados pelo Karmanos Cancer Institute e a Wayne State University descobriram uma correlação entre a velocidade do ultrassom, transmitido pelo tecido do seio, e a densidade desse tecido. Isto é potencialmente importante porque grandes quantidades de tecido denso no seio são assoiadas com o aumento de risco de câncer no seio. A utilização de ultrassom evita o uso dos Raios-X ionizantes, empregados na mamografia típica. Os pesquisadores são parte de uma equipe que vem desenvolvendo uma nova forma de realizar tomografia por ultrassom, uma em que o paciente fica de bruços, com um dos seios se projetando para dentro de um banho de água. O seio fica circundado por um transceptor em forma de anel, para o envio e coleta de ondas de som para e de dentro dos seios, de todos os lados. A resultante detecção do ultrassom captura tanto as ondas de som transmitidas, como as refletidas. A partir disto, uma densitometria ultrassônica do seio (ultrasound percent density = USPD) — que se acredita, ser um bom sucedâneo para a densitometria mamográfica
— pode ser realizada. O processo foi experimentado em um teste clínico com uma coorte de 100 pacientes e mostra que a USPD corresponde bem às medições, tanto qualitativa, como qualitativamente, com as densitometrias mamárias correntes. Esses resultados serão relatados, na próxima semana, no encontro da Associação Americana dos Físicos em Medicina (American Association of Physicists in Medicine = AAPM) em Minneapolis. Um dos cientistas, Carri Glide, diz que eles esperam a aprovação da Food and Drug Administration (FDA) e colocar o dispositivo em uso geral. Maiores informações sobre o dispositivo podem ser encontradas em www.karmanos.org/cure. (Infomações sobre o encontro da AAPM em AAPM VirtualPressRoom)
MINIATURIZAÇÃO DA TERAPIA DE PRÓTONS. Usando conceitos inovadores de física, pesquisadores propuseram um sistema que, algum dia, possa tornar disponível a terapia de prótons, um processo de tratamento para câncer, no “estado-da-arte”, correntemente disponível apenas em um punhado de centros, para centros de trapia radiológica e pacientes de câncer em toda a parte. Em comparação aos Raios-X convencionalmente usados na radioterapia, os prótons são potencialmente mais eficazes, na medida em que podem depositar uma maior radiação letal para células nos tumores-alvo e menos, no tecido saudável circundante. Entretanto, para matar os tumores, os prótons devem ser acelerados a energias suficientemente altas, o que, correntemente, tem que ser obtido em grandes e caros aceleradores que tomam o espaço de uma quadra de basquete. Thomas Mackie, um professor da Universidade de Winsconsin e co-fundador da companhia de radioterapia TomoTherapy, dará uma conferência no encontro da AAPM, onde apresentará um projeto de próton-terapia baseada em um dispostivo bem menor, conhecido como “acelerador de Wall dielétrico” (“dielectric wall accelerator” = DWA). Atualmente em construção como protótipo no Lawrence Livermore National Laboratory, o DWA pode acelerar prótons até 100 milhões de elétron-volts em apenas um metro. Um DWA de dois metros, potencialmente, será capaz de fornecer prótons com energia alta o suficiente para tratar todos os tumores, inclusive aqueles profundamente inseridos no interior do corpo, e caberá em uma sala de radioterapia convencional.
O DWA é um tubo oco, cujas paredes consistem em um isolante muito bom (um dielétrico). Quando a maior parte do ar é removia do tubo, para criar um vácuo, a estrutura do tubo pode suportar os gradientes muito altos dos campos elétricos necessários para acelerar prótons a altas energias em uma distância curta. Além de seu tamanho menor, um sistema de terapia por prótons com base no DWA teria outro benefício: ele poderia variar tanto a energia dos prótons, como a intensidade do feixe de prótons, duas variáveis que não podem ser simultaneamente ajustadas nas instalações existentes de tratamento por prótons. Mackie adverte que os testes clínicos do sistema estão a, pelo menos, cinco anos de distância. Mas se a abordagem do DWA se mostrar factível, prótons podem, eventualmente, representar uma opção mais abrangente, em lugar de limitada, para o tratamento do câncer. (Publicação AAPM, TH-C-AUD-9.)
UM INTNSIFICADOR DE IMAGENS
EM ESTADO SÓLIDO PARA RAIOS-X (SOLID STATE X-RAY IMAGE INTENSIFIER = SSXII), atualmente em desenvolvimento, deve aumentar grandemente a resolução espacial das imagens médicas por Raios-X. Na angiografia (imagens de vasos sanguíneos , usando maiores exposições a raios-X, a fim de obter uma imagem para diagnóstico de qualidade muito alta e baixo ruído) e fluoroscopia (imagens em tempo real, com exposições menores a raios-X para imagens de orientação), é importante minimizar a dose de raios-X para o paciente e maximizar a sensibilidade dos detectores que gravam a imagem. Usualmente se emprega um amplificador de imagem para raios-X (x-ray image intensifier = XII) ou um detector de painel plano (flat panel detector = FPD). Estes são dispositivos usados para converter a imagem dos raios-X em uma imagem digital. O XII sofre de distorções inerentes nas imagens, devidas ao processo de intensificação de imagem que incluem a sensibilidade ao Campo Magnético da Terra. Em função disto, os XII estão sendo substituídos pelos, mais novos, FDP que superam estes problemas de distorção. Infelizmente, os FDP sofrem com o excessivo ruído da própria aparelhagem, o que resulta em uma pobre qualidade de imagem nas exposições menores a raios-X, necessárias para a fluoroscopia. Ambos os detectores têm uma resolução espacial limitada.
Agora, os cientistas da Universidade de Buffalo estão desenvolvendo uma versão em estado sólido do intensificador de imagens de raios-X tradicional, um que se baseia em CCDs multiplicadores de elétrons, para obter uma amplificação de sinal variável em estado sólido. O resultado deve ser um dispositivo que incorpore todas as características positivas dos aparelhos de imagens fluoroscópicos, no corrente “estado-da-arte”, mas com distorções mínimas, não afetadas por campos magnético, um nível de ruído muito baixo do instrumento, sensibilidade variável até muito baixas exposições a raios-X, e mais do que o dobro da resolução espacial.
Andrew Kuhls, que trabalha no grupo de física de imagens médicas do Professor
Stephen Rudin, diz que testes in-vivo do dispositivo estão planejados, com testes clínicos em seguida. (Três palestras no encontro da AAPM: WE-C-L 100J-3, 2007, WE-C-L 100J-4, 2007 e WE-C-L 100J-6, 2007)
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PHYSICS NEWS UPDATE é um resumo de notícias sobre física que aparecem em convenções de física, publicações de física e outras fontes de notícias. É fornecida de graça, como um meio de disseminar informações acerca da física e dos físicos. Por isso, sinta-se à vontade para publicá-la, se quiser, onde outros possam ler, desde que conceda o crédito ao AIP (American Institute of Physics = Instituto Americano de Física). O boletim Physics News Update é publicado, mais ou menos, uma vez por semana.
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Como divulgado no numero anterior, este boletim é traduzido por um curioso, com um domínio apenas razoável de inglês e menos ainda de física. Correções são bem-vindas.
SINAIS DE ULTRASSOM ALERTAM PARA CÂNCER DE SEIO. Estudos, realizados pelo Karmanos Cancer Institute e a Wayne State University descobriram uma correlação entre a velocidade do ultrassom, transmitido pelo tecido do seio, e a densidade desse tecido. Isto é potencialmente importante porque grandes quantidades de tecido denso no seio são assoiadas com o aumento de risco de câncer no seio. A utilização de ultrassom evita o uso dos Raios-X ionizantes, empregados na mamografia típica. Os pesquisadores são parte de uma equipe que vem desenvolvendo uma nova forma de realizar tomografia por ultrassom, uma em que o paciente fica de bruços, com um dos seios se projetando para dentro de um banho de água. O seio fica circundado por um transceptor em forma de anel, para o envio e coleta de ondas de som para e de dentro dos seios, de todos os lados. A resultante detecção do ultrassom captura tanto as ondas de som transmitidas, como as refletidas. A partir disto, uma densitometria ultrassônica do seio (ultrasound percent density = USPD) — que se acredita, ser um bom sucedâneo para a densitometria mamográfica
— pode ser realizada. O processo foi experimentado em um teste clínico com uma coorte de 100 pacientes e mostra que a USPD corresponde bem às medições, tanto qualitativa, como qualitativamente, com as densitometrias mamárias correntes. Esses resultados serão relatados, na próxima semana, no encontro da Associação Americana dos Físicos em Medicina (American Association of Physicists in Medicine = AAPM) em Minneapolis. Um dos cientistas, Carri Glide, diz que eles esperam a aprovação da Food and Drug Administration (FDA) e colocar o dispositivo em uso geral. Maiores informações sobre o dispositivo podem ser encontradas em www.karmanos.org/cure. (Infomações sobre o encontro da AAPM em AAPM VirtualPressRoom)
MINIATURIZAÇÃO DA TERAPIA DE PRÓTONS. Usando conceitos inovadores de física, pesquisadores propuseram um sistema que, algum dia, possa tornar disponível a terapia de prótons, um processo de tratamento para câncer, no “estado-da-arte”, correntemente disponível apenas em um punhado de centros, para centros de trapia radiológica e pacientes de câncer em toda a parte. Em comparação aos Raios-X convencionalmente usados na radioterapia, os prótons são potencialmente mais eficazes, na medida em que podem depositar uma maior radiação letal para células nos tumores-alvo e menos, no tecido saudável circundante. Entretanto, para matar os tumores, os prótons devem ser acelerados a energias suficientemente altas, o que, correntemente, tem que ser obtido em grandes e caros aceleradores que tomam o espaço de uma quadra de basquete. Thomas Mackie, um professor da Universidade de Winsconsin e co-fundador da companhia de radioterapia TomoTherapy, dará uma conferência no encontro da AAPM, onde apresentará um projeto de próton-terapia baseada em um dispostivo bem menor, conhecido como “acelerador de Wall dielétrico” (“dielectric wall accelerator” = DWA). Atualmente em construção como protótipo no Lawrence Livermore National Laboratory, o DWA pode acelerar prótons até 100 milhões de elétron-volts em apenas um metro. Um DWA de dois metros, potencialmente, será capaz de fornecer prótons com energia alta o suficiente para tratar todos os tumores, inclusive aqueles profundamente inseridos no interior do corpo, e caberá em uma sala de radioterapia convencional.
O DWA é um tubo oco, cujas paredes consistem em um isolante muito bom (um dielétrico). Quando a maior parte do ar é removia do tubo, para criar um vácuo, a estrutura do tubo pode suportar os gradientes muito altos dos campos elétricos necessários para acelerar prótons a altas energias em uma distância curta. Além de seu tamanho menor, um sistema de terapia por prótons com base no DWA teria outro benefício: ele poderia variar tanto a energia dos prótons, como a intensidade do feixe de prótons, duas variáveis que não podem ser simultaneamente ajustadas nas instalações existentes de tratamento por prótons. Mackie adverte que os testes clínicos do sistema estão a, pelo menos, cinco anos de distância. Mas se a abordagem do DWA se mostrar factível, prótons podem, eventualmente, representar uma opção mais abrangente, em lugar de limitada, para o tratamento do câncer. (Publicação AAPM, TH-C-AUD-9.)
UM INTNSIFICADOR DE IMAGENS
EM ESTADO SÓLIDO PARA RAIOS-X (SOLID STATE X-RAY IMAGE INTENSIFIER = SSXII), atualmente em desenvolvimento, deve aumentar grandemente a resolução espacial das imagens médicas por Raios-X. Na angiografia (imagens de vasos sanguíneos , usando maiores exposições a raios-X, a fim de obter uma imagem para diagnóstico de qualidade muito alta e baixo ruído) e fluoroscopia (imagens em tempo real, com exposições menores a raios-X para imagens de orientação), é importante minimizar a dose de raios-X para o paciente e maximizar a sensibilidade dos detectores que gravam a imagem. Usualmente se emprega um amplificador de imagem para raios-X (x-ray image intensifier = XII) ou um detector de painel plano (flat panel detector = FPD). Estes são dispositivos usados para converter a imagem dos raios-X em uma imagem digital. O XII sofre de distorções inerentes nas imagens, devidas ao processo de intensificação de imagem que incluem a sensibilidade ao Campo Magnético da Terra. Em função disto, os XII estão sendo substituídos pelos, mais novos, FDP que superam estes problemas de distorção. Infelizmente, os FDP sofrem com o excessivo ruído da própria aparelhagem, o que resulta em uma pobre qualidade de imagem nas exposições menores a raios-X, necessárias para a fluoroscopia. Ambos os detectores têm uma resolução espacial limitada.
Agora, os cientistas da Universidade de Buffalo estão desenvolvendo uma versão em estado sólido do intensificador de imagens de raios-X tradicional, um que se baseia em CCDs multiplicadores de elétrons, para obter uma amplificação de sinal variável em estado sólido. O resultado deve ser um dispositivo que incorpore todas as características positivas dos aparelhos de imagens fluoroscópicos, no corrente “estado-da-arte”, mas com distorções mínimas, não afetadas por campos magnético, um nível de ruído muito baixo do instrumento, sensibilidade variável até muito baixas exposições a raios-X, e mais do que o dobro da resolução espacial.
Andrew Kuhls, que trabalha no grupo de física de imagens médicas do Professor
Stephen Rudin, diz que testes in-vivo do dispositivo estão planejados, com testes clínicos em seguida. (Três palestras no encontro da AAPM: WE-C-L 100J-3, 2007, WE-C-L 100J-4, 2007 e WE-C-L 100J-6, 2007)
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PHYSICS NEWS UPDATE é um resumo de notícias sobre física que aparecem em convenções de física, publicações de física e outras fontes de notícias. É fornecida de graça, como um meio de disseminar informações acerca da física e dos físicos. Por isso, sinta-se à vontade para publicá-la, se quiser, onde outros possam ler, desde que conceda o crédito ao AIP (American Institute of Physics = Instituto Americano de Física). O boletim Physics News Update é publicado, mais ou menos, uma vez por semana.
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Como divulgado no numero anterior, este boletim é traduzido por um curioso, com um domínio apenas razoável de inglês e menos ainda de física. Correções são bem-vindas.
Discussão - 1 comentário
A luta pelo exame definitivo em mamografia aqui nos EUA é impressionante. Nos últimos meses eu tenho visto de tudo, tomografia, cintilografia, PET, SPECT, ressonância magnética... e agora ultrassom!Se bem que o ultrassom é bem melhor, por não ter nenhum efeito colateral!