Repositorio
Institucional

Figueroa, Rodolfo G.

Advances in cancer diagnosis and treatment: A review of CONVERAY and COXIRIS radiation technologies - Current state and future directions

PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD

RADIATION PHYSICS AND CHEMISTRY

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This short review showcases two innovative technological advances, culminating in more than a decade of research into advanced oncology devices: CONVERAY and COXIRIS. In this context, it is essential to evaluate how these technologies can optimize performance in specific applications. CONVERAY is a convergent beam radiotherapy system, adaptable to linear particle accelerators (LINACs), designed to deliver a focused mega-voltage photon or electron beam to a precise tumor location. This innovative approach achieves depth-dose peaks comparable to proton therapy, optimizing therapeutic efficacy while minimizing exposure to surrounding healthy tissues. Following this line of analysis, the results obtained through advanced simulations are examined. Notably, CONVERAY is compatible with ultra-high dose rate FLASH technology, enabling faster and less toxic treatments. Its implementation requires minimal LINAC modifications, preserving precise physical dimensions and mechanical, electrical, magnetic, vacuum, and shielding conditions. These findings allow for a more detailed exploration of practical implications in clinical environments. Complementing CONVERAY, COXIRIS is a confocal system designed for theragnostic applications utilizing X-ray fluorescence (XRF) in specific biomarkers. This innovative device enables the detection of fluorescent radiation in biomarkers at depths of up to 10 cm, providing detailed tumor characterization. Its confocal configuration facilitates simultaneous therapeutic interventions, integrating real-time detection and treatment for precise oncological management. Finally, key aspects that may influence future implementations and clinical applications are highlighted. COXIRIS represents a significant advancement toward an integrated and efficient cancer treatment solution, harmonizing diagnosis and therapy. Building upon the presented findings, these technologies offer a pathway toward transforming cancer treatment strategies. In summary, both CONVERAY and COXIRIS technologies, currently in the prototype phase, represent substantial breakthroughs in radiotherapy and oncological theragnosis, holding promise as pivotal tools for enhancing precision and efficacy in future cancer treatments. Their innovative designs and integrated approaches position these technologies at the forefront of oncological care, poised to transform treatment paradigms and improve patient outcomes.Esta breve reseña presenta dos avances tecnológicos innovadores, fruto de más de una década de investigación en dispositivos oncológicos avanzados: CONVERAY y COXIRIS. En este contexto, es fundamental evaluar cómo estas tecnologías pueden optimizar el rendimiento en aplicaciones específicas. CONVERAY es un sistema de radioterapia de haz convergente, adaptable a aceleradores lineales de partículas (LINAC), diseñado para administrar un haz de fotones o electrones de megavoltaje focalizado en la ubicación precisa del tumor. Este enfoque innovador logra picos de dosis en profundidad comparables a los de la terapia de protones, optimizando la eficacia terapéutica y minimizando la exposición a los tejidos sanos circundantes. A continuación, se examinan los resultados obtenidos mediante simulaciones avanzadas. Cabe destacar que CONVERAY es compatible con la tecnología FLASH de tasa de dosis ultra alta, lo que permite tratamientos más rápidos y menos tóxicos. Su implementación requiere modificaciones mínimas en el LINAC, manteniendo las dimensiones físicas precisas y las condiciones mecánicas, eléctricas, magnéticas, de vacío y de blindaje. Estos hallazgos permiten una exploración más detallada de las implicaciones prácticas en entornos clínicos. Como complemento de CONVERAY, COXIRIS es un sistema confocal diseñado para aplicaciones teragnósticas que utiliza fluorescencia de rayos X (XRF) en biomarcadores específicos. Este innovador dispositivo permite la detección de radiación fluorescente en biomarcadores a profundidades de hasta 10 cm, proporcionando una caracterización detallada del tumor. Su configuración confocal facilita intervenciones terapéuticas simultáneas, integrando la detección y el tratamiento en tiempo real para una gestión oncológica precisa. Finalmente, se destacan aspectos clave que pueden influir en futuras implementaciones y aplicaciones clínicas. COXIRIS representa un avance significativo hacia una solución integrada y eficiente para el tratamiento del cáncer, armonizando el diagnóstico y la terapia. Partiendo de los hallazgos presentados, estas tecnologías ofrecen una vía para transformar las estrategias de tratamiento del cáncer. En resumen, tanto las tecnologías CONVERAY como COXIRIS, actualmente en fase de prototipo, representan avances sustanciales en radioterapia y teragnosis oncológica, y prometen ser herramientas fundamentales para mejorar la precisión y la eficacia en futuros tratamientos del cáncer. Sus diseños innovadores y enfoques integrados sitúan a estas tecnologías a la vanguardia de la atención oncológica, preparadas para transformar los paradigmas de tratamiento y mejorar los resultados de los pacientes.

artículo de revisión

10.1016/j.radphyschem.2025.112788

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Ingeniería Médica

Tecnología Médica

Oncología

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24 embargo

WOS:001470633300001

Advances in cancer diagnosis and treatment: A review of CONVERAY and COXIRIS radiation technologies - Current state and future directions

artículo de revisión

PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD

RADIATION PHYSICS AND CHEMISTRY

Chemistry, Physical

Nuclear Science & Technology

Physics, Atomic, Molecular & Chemical

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0969-806X

CORFO#ANID#Fondecyt Project, Republic of Chile#ANID Program for Advanced Technologies

CORFO

ANID [12IDL1-13124, T19I0108, it19i0108]

Fondecyt Project, Republic of Chile [1171729]

ANID Program for Advanced Technologies [TA24I10046, DI24-0085]

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