RESPUESTA FOTOTÉRMICA DE LESIONES MAMARIAS EN MATRIZ POLIMÉRICA DE ALCOHOL

POLIVÍNILICO (PVA)

DRA. ROSA M. QUISPE SICCHA

Dirección de Investigación email: rosa.quispe@gmail.com

Hospital General de México “Dr. Eduardo Liceaga”

Unidad de investigación y Desarrollo Tecnológico (UIDT), CCADET-HGM

V CONGRESO NACIONAL DE TECNOLOGÍA APLICADA A CIENCIAS DE LA SALUD, 2014

Pese a todos los esfuerzos sigue cobrando la vida de muchas mexicanas pues en más del 70% de los casos el diagnóstico se realiza en etapas clínicas avanzadas.

Si bien durante muchos años el cáncer de mama ha sido clasificado de acuerdo con criterios clínicos y patológicos (tamaño del tumor, características histológicas, grado afectación ganglionar…), la capacidad de predicción de los mismos para selección del enfoque terapéutico óptimo es limitada.

El tratamiento de cáncer mamario es complejo y requiere la participación de un equipo multidisciplinario para poder ofrecer a los pacientes con ese diagnóstico un tratamiento óptimo.

*Gaceta Mexicana de Oncología, V.12. Supl.3. ISSN: 1665-9201, Noviembre 2013

Analizar la respuesta fototérmica de tejido patológico y no patológico que se encuentra incluido en el modelo de mama de PVA, para identificar y comparar las firmas fototérmicas de: cáncer infiltrante, fibroadenomas, quistes y tejido sano.

OBJETIVO GENERAL

IMAGENOLOGÍA DE DIFERENTES MODALIDADES

(a) Mastografía (b) Ultrasonido (c) IRM (c) IPA

Imagen de un carcinoma de 31mm en el seno derecho de una mujer de 64 años1.

Fluencia del láser en la superficie del tejido:

20 – 100 mJ / cm2 (λ= 400 – 1500 nm)

1Heijblom M, Piras D, Xia W, et al. Visualizing breast cancer using the Twente photoacoustic mammoscope: What do we learn from twelve new patient measurements? Opt Express 2012; 20: 11582-97.

Unidad Electrónica

Láser pulsado 1064 nm

Ancho de pulso 5 ns

Frecuencia 10 Hz

Óptica

Sensor PVDF

Procesamiento de imágenes

Datos

CONCEPTO FOTOACÚSTICO

HIPÓTESIS

t0 = 0 t1 t2 Señal de tejido mamario saludable

Cáncer, crecimiento fibroquístico

Alto contraste óptico

ARREGLO EXPERIMENTAL FOTOACÚSTICO: Matriz polimérica de PVA

MODELOS SINTÉTICOS

Matriz: Agar + nanopartículas (Si2, TiO2, grafito)

* Dr. Crescencio García, Dr. Gerardo Gutiérrez, Dr. Juan D. Martínez

MODELOS SINTÉTICOS AVANZADOS

TUMOR: Alcohol polivinílico + Nanopartículas

• Grafito

• SiO2

• Ag

MATRIZ POLIMÉRICA: PVA Ultrasonido comercial . (a,b) SiO2, (c,d) Grafito, (e,f) Ag

ARREGLO EXPERIMENTAL FOTOACÚSTICO: nano-partículas de SiO 2

50 nm 100 nm 200 nm 400 nm 600 nm

Tamaño de grano

900 1000 1100 12000.60

0.65

0.70

0.75

0.80

0.85

0.90

Ab

so

rptio

n (

a.u

)

Wavelength (nm)

SiO2

1 064nm

0.01 0.1 1

10

Volume fraction of particles (%)

Am

plit

ud

e (

mV

)

0.23%

0.042%

0.008%

6.6

6.8

7

7.2

7.4

7.6

7.8

8Particles of SiO

2 (612 nm)

tim

e (

µs)

(e)

0.57%

7 8 9 10

-8

0

8

-8

0

8

-8

0

8

-8

0

8

Time (us)

0.57 %

0.23 %

Am

plit

ude (

mV

)

0.042 %

0.008 %

Particles of SiO2 (612 nm)

0 5 10 15 20 25 30 350

2x10-4

4x10-4

6x10-40

2x10-4

4x10-4

6x10-40

2x10-4

4x10-4

6x10-40

2x10-4

4x10-4

6x10-4

Frequency (MHz)

0.57 %

0.23 %

0.042%

Am

plit

ud

e (

a.u

)

0.008 %

Particles of SiO2 (612 nm)

SEÑALES FOTOACÚSTICAS Y FRECUENCIAS : nano-partículas de SiO 2

Señal fotoacústica Espectro de frecuencia

Absorción Vs Fracción de Volumen

PREPARACIÓN DEL PVA PARA MATERIAL BIOLÓGICO

Proceso de calentamiento

Proceso de hidrogel

Unidad de Investigación y Desarrollo Tecnológico (UIDT), CCADET-HGM

Radio de poro de agua*

α(T): Función de la forma de poro respecto a la temperatura super-enfriada

Considera forma esférica del poro:

α(T) = 33.41–0.0959∆T

*T. Nakaoki, H. Yamashita. Journal of molecular structure, 875 (2008), 282-287

TAMAÑO DE PORO VERSUS CONCENTRACIÓN

"Si bien estamos en un estado "embrionario" en el desarrollo de ésta tecnología, la misma resulta prometedora. Nuestra esperanza es que estos primeros resultados lleven algún día al desarrollo de una alternativa segura, cómoda y precisa, o bien sea un complemento a las técnicas convencionales para la detección de los tumores mamarios"*.

*Michelle Heijblom, Universidad de Twente (Holanda)

¡Gracias a la audiencia y nuestros colaboradores!

Dr. Crescencio García Segundo Dr. Roberto Sato Berrú Dr. José Ocotlan Flores Dr. Fernando Arambula Cosío Dra. Nidiyare Hevia Montiel Dr. Mayo Villagrán Muniz M.C. Verena Moock M.I. Bartolomé Reyes Ramírez Ing. Jorge R. Santiago Arce José G. Bermúdez Servín (estudiante de maestría) Esteban Bautista Ruiz (estudiante de maestría) Dr. José Manuel Saniger Blesa (Vinculación CCADET-HGM)

CCADET-UNAM

Hospital General de México

Dr. Roberto Mosiñoz Montes Dra. Gloria Fábregas Popoca Dr. Carlos Alberto Lara Gutiérrez Dr. Juan C. López Alvarenga Dr. Joselín Hernándes Ruíz Dra. Mercedes Hernández González Dra. Georgina Garnica Jaliffe Alejandro Castillo Martínez (estudiante medicina 5to. Año) González Zavala Patricia (estudiante de maestría) Dr. Juan Carlos López Alvarenga (Director de Investigación) Dra. América Arroyo (Apoyo en los proyectos de vinculación)

Universidad de Guanajuato-León

Dr. Gerardo Gutiérrez Juárez Dr. Juan David martínez Ramírez

Dr. Windelt Steenbergen

Twente-University

CONTINUARÁ…