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

RESPUESTA FOTOTÉRMICA DE LESIONES MAMARIAS EN MATRIZ POLIMÉRICA DE ALCOHOL POLIVÍNILICO (PVA)

DRA. ROSA M. QUISPE SICCHA Dirección de Investigación email: [email protected]

Unidad de investigación y Desarrollo Tecnológico (UIDT), CCADET-HGM Hospital General de México “Dr. Eduardo Liceaga”

 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

OBJETIVO GENERAL

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.

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.

CONCEPTO FOTOACÚSTICO Procesamiento de imágenes Láser pulsado 1064 nm Óptica

Ancho de pulso 5 ns Frecuencia 10 Hz Datos Unidad Electrónica

Sensor PVDF

HIPÓTESIS Alto contraste óptico

t0 = 0

t1

t2 Señal de tejido mamario saludable

Cáncer, crecimiento fibroquístico

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 MATRIZ POLIMÉRICA: PVA

TUMOR: Alcohol polivinílico + Nanopartículas

• Grafito • SiO2 • Ag

Ultrasonido comercial . (a,b) SiO2, (c,d) Grafito, (e,f) Ag

ARREGLO EXPERIMENTAL FOTOACÚSTICO: nano-partículas de SiO 2

0.90 SiO2

0.85

Absorption (a.u)

Tamaño de grano

50 nm 100 nm 200 nm 400 nm 600 nm

0.80 0.75 0.70 1 064nm

0.65 0.60

900

1000

1100

Wavelength (nm)

1200

SEÑALES FOTOACÚSTICAS Y FRECUENCIAS : nano-partículas de SiO 2

Particles of SiO2 (612 nm)

0.23%

(e)

8 7.8

Señal fotoacústica Particles of SiO2 (612 nm)

7.4

0.042%

7.2 7 0.008%

0

0.01

-8

Espectro de frecuencia Particles of SiO2 (612 nm)

6.8

0.008 %

8

0.1

-4

6x10

6.6 1

0.008 %

-4

4x10

-4

2x10

Volume fraction of particles (%)

0 -8 0.23 %

8 0 -8

Absorción Vs Fracción de Volumen

0 -4 6x10

Amplitude (a.u)

0.042 %

8 Amplitude (mV)

7.6

time (µs)

Amplitude (mV)

0.57%

10

0.042%

-4

4x10

-4

2x10

0 -4 6x10

0.23 %

-4

4x10

-4

2x10

0.57 %

8

0 -4 6x10

0

4x10

-8

2x10

0.57 %

-4

-4

7

8 Time (us)

9

10

0 0

5

10

15

20

25

Frequency (MHz)

30

35

PREPARACIÓN DEL PVA PARA MATERIAL BIOLÓGICO Proceso de calentamiento

Proceso de hidrogel

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

TAMAÑO DE PORO VERSUS CONCENTRACIÓN 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

"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! CCADET-UNAM 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 CCADETHGM)

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

Twente-University Dr. Windelt Steenbergen

CONTINUARÁ…