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Apr 12, 2024

Índia aposta na inovação do linac

Os cientistas e engenheiros investigadores da Índia estão a prosseguir diversas linhas de investigação para reduzir o custo dos sistemas de tratamento de radioterapia, ao mesmo tempo que intensificam os ambiciosos esforços de I&D em soluções multifuncionais de protões.

Os cientistas e engenheiros investigadores da Índia estão a prosseguir diversas linhas de investigação para reduzir o custo dos sistemas de tratamento de radioterapia, ao mesmo tempo que intensificam esforços ambiciosos de I&D em aceleradores de protões multiusos. Amit Roy avalia os progressos mais recentes.

A incidência global anual estimada de novos casos de cancro foi superior a 19 milhões em 2020, com mais de 70% das pessoas que sofrem da doença residentes em países de baixo e médio rendimento (JCO Global Oncology 2022 8 e2100358). Além disso, de acordo com as previsões da Agência Internacional de Energia Atómica publicadas no Dia Mundial do Cancro, em Fevereiro de 2022, prevê-se que o número total de mortes por cancro em todo o mundo aumente 60% nas próximas duas décadas – para 16 milhões de pessoas por ano – com essas mesmos países de baixo e médio rendimento que sofrem o peso da escalada. A Índia encontra-se no centro desta tempestade no domínio da saúde, com o fardo interno de casos de cancro previsto entre 1,9 e 2 milhões em 2022 – um fardo, além disso, que também deverá aumentar ao longo do tempo.

Fundamentalmente, esta é uma questão de oferta (tratamento do cancro de alta qualidade) versus procura (aumento da incidência do cancro) para a Índia – sobretudo quando se trata dos desafios associados à implantação de instalações de radioterapia acessíveis e económicas a nível nacional. No momento, existem cerca de 545 unidades clínicas de radioterapia em toda a Índia (180 sistemas de teleterapia baseados em 60Co e 365 linacs de elétrons). A maior parte dos e-linacs são fornecidos por fabricantes comerciais, estando 50% destes sistemas localizados em hospitais privados – e, portanto, fora do alcance da maioria dos cidadãos indianos.

Para reduzir o custo do tratamento de radioterapia e, ao mesmo tempo, abrir o acesso a mais pacientes com câncer, a Sociedade de Engenharia e Pesquisa Eletrônica Aplicada em Microondas (SAMEER) em Mumbai tem priorizado a inovação tecnológica em e-linacs há várias décadas (com apoio financeiro de o Ministério de Eletrônica e Tecnologia da Informação do governo central, também conhecido como MeitY).

Um estudo de caso a este respeito é a divisão de electrónica médica da SAMEER, que iniciou um programa de I&D para um e-linac de 4 MeV para terapia do cancro no final da década de 1980. O resultado inicial: um linac acoplado lateralmente de banda S (operando no modo π/2 a 2,998 GHz) desenvolvido para aceleração de elétrons. A equipe de desenvolvimento do SAMEER posteriormente integrou o linac com outros subsistemas principais em colaboração com a Organização Central de Instrumentos Científicos, Chandigarh, e o Instituto de Pós-Graduação de Educação e Pesquisa Médica (PGIMER), Chandigarh, com o linac concluído encomendado no PGIMER em 1991.

Esta máquina original foi chamada Jeevan Jyoti-I. Os engenheiros da SAMEER construíram mais três variações do e-linac sobre o tema Jeevan Jyoti-I, com todas as unidades devidamente comissionadas e operando em hospitais. Posteriormente, no âmbito da iniciativa Jai ​​Vigyan do governo indiano, a SAMEER construiu mais seis unidades de radioterapia (com uma energia acrescida de 6 MV) e instalou estes sistemas em hospitais. Mais uma máquina será comissionada em 2022 – inicialmente usando fontes comerciais de micro-ondas da SAMEER (embora estas sejam eventualmente substituídas por um magnetron de 2,6 MW desenvolvido internamente).

O Departamento de Energia Atómica (DAE) da Índia planeia explorar as ricas fontes naturais de tório do país para reforçar o programa nacional de energia nuclear, explorando simultaneamente novos métodos para lidar com resíduos nucleares de alto nível, bem como a produção em escala de radioisótopos médicos para o diagnóstico e tratamento do câncer.

Consideremos o chamado reator subcrítico acionado por acelerador (ADSR), um projeto de reator nuclear de próxima geração formado pelo acoplamento de um núcleo de reator nuclear substancialmente subcrítico (usando tório como combustível) com um acelerador de prótons de alta intensidade e alta energia. Este último gera um copioso feixe de nêutrons de espalação para sustentar o processo de fissão – ativando o tório sem a necessidade de tornar o reator crítico (ou seja, desligar o feixe de prótons resulta no desligamento imediato e seguro do reator). Outro benefício do esquema ADSR é a meia-vida relativamente curta dos resíduos.