Sistema Integrado de Recomendación Clínica para Tratamientos de Hipertermia Oncológica

Abstract

La hipertermia oncológica es una técnica terapéutica coadyuvante que consiste en la elevación controlada de la temperatura del tejido tumoral con el objetivo de potenciar la eficacia de tratamientos convencionales como la radioterapia y la quimioterapia. No obstante, su aplicación clínica presenta desafíos significativos relacionados con el control espacial del calentamiento, la seguridad del paciente y la necesidad de planificación personalizada del tratamiento. En este Trabajo Fin de Grado se presenta el diseño y desarrollo de un sistema integrado de simulación multifísica y recomendación clínica para tratamientos de hipertermia por microondas. Como punto de partida, se diseña desde cero un aplicador electromagnético basado en una antena de ranura, concebido específicamente para operar en régimen de campo cercano sobre tejido biológico. La antena incorpora una ranura adaptable mediante una pestaña móvil, lo que permite modificar su apertura de forma milimétrica y ajustar dinámicamente la sintonía y el acoplamiento electromagnético en función del perfil anatómico del paciente. El comportamiento electromagnético del aplicador se evalúa mediante simulaciones en CST Studio Suite sobre fantomas multicapa, obteniendo distribuciones de Tasa de Absorción Específica (SAR). Dichos resultados se integran en un modelo térmico basado en la ecuación biofísica de Pennes, permitiendo predecir la distribución de temperatura en el tejido. Finalmente, los resultados electromagnéticos y térmicos se estructuran en una base de datos relacional y se integran en un sistema de recomendación basado en un algoritmo de vecinos más cercanos (kNN), capaz de sugerir configuraciones óptimas y seguras del aplicador. El sistema desarrollado constituye una herramienta computacional de apoyo a la planificación personalizada de tratamientos de hipertermia oncológica.