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RESPUESTA FOTOTÉRMICA DE LESIONES MAMARIAS EN MATRIZ POLIMÉRICA DE ALCOHOL
POLIVÍNILICO (PVA)
DRA. ROSA M. QUISPE SICCHA
Dirección de Investigación email: [email protected]
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
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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
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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
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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.
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Unidad Electrónica
Láser pulsado 1064 nm
Ancho de pulso 5 ns
Frecuencia 10 Hz
Óptica
Sensor PVDF
Procesamiento de imágenes
Datos
CONCEPTO FOTOACÚSTICO
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HIPÓTESIS
t0 = 0 t1 t2 Señal de tejido mamario saludable
Cáncer, crecimiento fibroquístico
Alto contraste óptico
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ARREGLO EXPERIMENTAL FOTOACÚSTICO: Matriz polimérica de PVA
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MODELOS SINTÉTICOS
Matriz: Agar + nanopartículas (Si2, TiO2, grafito)
* Dr. Crescencio García, Dr. Gerardo Gutiérrez, Dr. Juan D. Martínez
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MODELOS SINTÉTICOS AVANZADOS
TUMOR: Alcohol polivinílico + Nanopartículas
• Grafito
• SiO2
• Ag
MATRIZ POLIMÉRICA: PVA Ultrasonido comercial . (a,b) SiO2, (c,d) Grafito, (e,f) Ag
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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
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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
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PREPARACIÓN DEL PVA PARA MATERIAL BIOLÓGICO
Proceso de calentamiento
Proceso de hidrogel
Unidad de Investigación y Desarrollo Tecnológico (UIDT), CCADET-HGM
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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
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"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)
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¡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…