CEFA 2007 CEFA 2007 UTI III: NEOPLASIAS RADIOTERAPIA GENERALIDADES; BASES F Í SICAS, BIOL Ó GICAS...

CEFA 2007CEFA 2007UTI III: NEOPLASIAS

RADIOTERAPIA GENERALIDADES; BASES FÍSICAS,

BIOLÓGICAS Y CLÍNICAS

Prof. Agr. Dr. Pedro KASDORF

NEOPLASIAS - RADIOTERAPIA

DEFINICIÓN

TRATAMIENTO MEDIANTE RADIACIONES IONIZANTES DE AFECCIONES BENIGNAS

Y MALIGNAS


AFECCIONES BENIGNAS:

ADENOMAS HIPOFISARIOS TUMORES BENIGNOS DEL SNC PROCESOS CICATRIZALES: QUELOIDES

Y RESTENOSIS VASCULARES PROCESOS INFLAMATORIOS

ARTICULARES Y ÓSEOS


DESCRIPCIÓN DE LA RT

ACCIÓN FÍSICA DE LAS RADIACIONES de depósito de energía en los tejidos

QUE PRODUCE TRANSFORMACIONES FÍSICO-QUÍMICAS

a nivel atómico-molecular QUE LLEVAN A UN EFECTO BIOLÓGICO

a nivel celular


IRRADIACIÓN

FÍSICA – ABSORCIÓN ENERGÍA

QUÍMICA – IONIZACIÓN

ACCIÓN BIOLÓGICA


RT - UNA DE LAS CINCO MODALIDADES TERAPÉUTICAS EN ONCOLOGÍA

LAS OTRAS - CIRUGÍA, QT, HT, BT ACCIÓN ESENCIALMENTE LOCAL O

LOCOREGIONAL


SE INICIÓ EN 1897 MILAGROSA (¿?) POCO CONOCIDA, INCLUSO EN EL

AMBIENTE MÉDICO ENTRE EL 60 Y EL 80% DE LOS

PACIENTES ONCOLÓGICOS RECIBEN RT


RADIACIÓN MÁS FRECUENTEMENTE UTILIZADA

ELECTRONES FOTONES (RADIACIÓN ELECTRO-

MAGNÉTICA


INTERACCIÓN DE LOS ELECTRONES CON LA MATERIA

EXCITACIÓN IONIZACIÓN BREMSSTRAHLUNG


RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA

CAMPO ELÉCTRICO Y MAGNÉTICO VARIABLE

ONDA SINUSAL

FOTONES – PAQUETES DE ENERGÍA


RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA


INTERACCIÓN FOTONES CON LA MATERIA

EFECTO FOTOELÉCTRICO – Z3/E3

EFECTO COMPTON - E FORMACIÓN DE PARES - E Z


INTERACCIÓN FOTONES


KERMA

(Kinetic Energy Release MAtter)

Representa la transferencia de energía de los fotones a las partículas directamente ionizantes

Dosis absorbida es la subsiguiente transferencia de dichas partículas al medio


UNIDADES DE DOSIS ABSORBIDA

1 Gy = 1 J / Kg

1 Gy = 100 rads (ergios/gramo)

1 cGy = 1 rad


TIPOS DE RADIACIÓN

FOTONES - de origen nuclearCo601,25 MV; Cs1370,6

MV FOTONES X - de origen orbital

4 - 25 MV ELECTRONES - 6 - 18 MeV


TIPOS DE RADIACIÓN

FOTONES

DE ABSORCIÓN PROGRESIVA

PROTECCIÓN SUPERFICIAL


TIPOS DE RADIACIÓN

FOTONES

LA PROTECCIÓN SUPERFICIAL SE DEBE A LA PROFUNDIDAD NECESARIA PARA OBTENER EL EQUILIBRIO ELECTRÓNICO

SE RELACIONA CON LA ENERGÍA INCIDENTE Y EL RECORRIDO MÁXIMO DE LOS ELECTRONES


FOTONES

INCIDENTES

ELECTRONES

IMPACTADOS

PIEL

EQUIL.

ELECT.


FOTONES – RENDIMIENTO EN PROFUNDIDAD


TIPOS DE RADIACIÓN

ELECTRONES

ABSORCIÓN RÁPIDA MENOR EFECTO PROTECTOR

SUPERFICIAL PROTECCIÓN PROFUNDA


ELECTRONES – RENDIMIENTO EN PROFUNDIDAD


RADIACTIVIDAD

1896 – HENRI BECQUEREL ES LA RADIACIÓN EMITIDA EN FORMA

ESPONTÁNEA POR SUSTANCIAS CON NÚCLEO INESTABLE


RADIACTIVIDAD

LA INESTABILIDAD PRODUCE EMISIÓN DE:

–2 P + 2 N – NÚCLEO DE HELIO –E Y ANTINEUTRINO O POSITRÓN Y

NEUTRINO –RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA


ISÓTOPOS RADIACTIVOS

ISÓT. E VM CHR Co60 1,25 MeV 5,27 a 11 mms Cs137 0,66 MeV 30 a 6 mms Ir192 0,39 MeV 74 d 3 mms

Ra226 0,83 MeV 1626 a 16 mms


IRRADIACIÓN

FÍSICA – ABSORCIÓN ENERGÍA

QUÍMICA – IONIZACIÓN

ACCIÓN BIOLÓGICA


LETALLETAL

ACCIÓN

LESIÓN SUBLETAL

BIOLÓGICA

POT. LETAL


REPARABLE

LESIÓN

SUBLETAL NO VITAL

POT. LETAL

MUERTE

RADIOBIOLÓGICA


MUERTE RADIOBIOLÓGICA

INCAPACIDAD DE MANTENER LA CAPACIDAD REPRODUCTIVA PERMANENTE


AFECTACIÓN DEL BLANCO BIOLÓGICO POR LA RADIACIÓN

EFECTO DIRECTO

EFECTO INDIRECTO


EL EFECTO INDIRECTO SE REALIZA A TRAVÉS DE LA IONIZACIÓN DEL AGUA PRODUCIÉNDOSE LOS RADICALES LIBRES


LET

TRANSFERENCIA LINEAL DE ENERGÍA

ENERGÍA TRANSFERIDA POR UNIDAD DE LONGITUD


LET Y EFECTO BIOLÓGICO

BAJO LET - PREDOMINIO INDIRECTO

ALTO LET - PREDOMINIO DIRECTO


LET Y EFECTO BIOLÓGICO

BAJO LET – POCAS LESIONES LETALES

ALTO LET – MÁS LESIONES LETALES


CLASIFICACIÓN POR LET

LET BAJO - FOTONES Y ELECTRONES LET INTER. - NEUTRONES LET ALTO - PROTONES


EFECTOS SOMÁTICOS Y GENÉTICOS

SOMÁTICOS – CARCINOGÉNESIS, ESTERILIDAD,

CATARATAS

GENÉTICOS – MUTACIONES


EFECTOS ESTOCÁSTICOS Y DETERMINÍSTICOS

ESTOCÁSTICOS CARCINOGÉNESIS Y GENÉTICOSSU PROBABILIDAD AUMENTA CON

LA DOSIS Y NO HAY UMBRAL

DETERMINÍSTICOS FIBROSIS, CATARATAS

SU INTENSIDAD AUMENTA CON LA DOSIS Y TIENEN UMBRAL


EFECTOS EN EL EMBRIÓN Y EL FETO

PRE IMPLANTACIÓN (1-10) – LEY DEL TODO O NADA ORGANOGÉNESIS (11-42) – MALFORMACIONES CRECIMIENTO (43 AL FINAL) – RETARDO DEL

CRECIMIENTO

DOSIS >10 cGy SON LAS QUE SE DEBEN CONSIDERAR DE RIESGO PARA EVENTUAL DECISIÓN ABORTIVA


CURVAS DE SOBREVIDA

OBTENCIÓN

IRRADIACIÓN DE UNA POBLACIÓN CELULAR A DIFERENTES DOSIS

MIDIENDO LA FRACCIÓN DE SV A CADA DOSIS (capacidad de formar colonias)


MODELO LINEAR CUADRÁTICO

S(D) = eD–D

S(D) – fracción cel. sobreviv. dosis D - constante del inicio de la curva - constante del final de la curva



RELACIÓN QUE DA LA DOSIS A LA CUAL LA FRACCIÓN DE SV ES IGUAL PARA LOS COMPONENTES LINEARES Y CUADRÁTICOS


RESPUESTA DE ÓRGANOS Y TEJIDOS

SENSIBILIDAD INHERENTE DE LAS CÉLULAS INDIVIDUALES

CINÉTICA CELULAR



TEJIDOS DE RESPUESTA AGUDA:(piel, mucosas, médula ósea)(curva de sobrevida más recta)

TEJIDOS DE RESPUESTA TARDÍA:(médula espinal)(curva de sobrevida más curva)



RELACIÓN QUE DA LA DOSIS A LA CUAL LA FRACCIÓN DE SV ES IGUAL PARA LOS COMPONENTES LINEARES Y CUADRÁTICOS



Respuesta aguda - grande 10 Gy predomina a dosis

bajas Respuesta tardía - pequeño 3 Gy

influye a dosis más bajas que para los agudos


COCIENTES / DE LOS ÓRGANOS

REACCIONES AGUDASPIEL 9-12YEYUNO 6-10COLON 12-13TESTÍCULO 9-10REACCIONES TARDÍASMÉDULA ESPINAL 1,7-4,9RIÑÓN 1,0-2,4

PULMÓN 2,0-6,3

FOWLER,J.: RADIOTHER ONCOL 1:1-22,1983


LAS 4 R’S DE LA RADIOBIOLOGÍA

EFECTO OXÍGENO


LAS 4 R’S DE LA RADIOBIOLOGÍAEFECTO OXÍGENO

EL O2 ACTÚA COMO FIJADOR DE LAS LESIONES NO LETALES

LAS CÉLULAS SE VUELVEN HIPÓXICAS:+ POR DISTANCIA DE LOS VASOS

+ POR OCLUSIÓN TRANSITORIA DE LOS VASOS



EFECTO OXÍGENO

SU EFECTO ES MAYOR EN BAJO LET QUE EN ALTO LET



RR EOXIGENACIÓN

ES BÁSICAMENTE UN FENÓMENO A NIVEL TUMORAL Y NO DE LOS TEJIDOS NORMALES



RR EPARACIÓN

EL GRUESO DE LA REPARACIÓN SE PRODUCE EN LAS PRIMERAS 6 HORAS

ES MAYOR EN LOS TEJIDOS DE RESPUESTA TARDÍA QUE EN LOS DE RESPUESTA AGUDA



RR EPARACIÓN

A BAJA TASA DE DOSIS SE PERMITE QUE SE PRODUZCA MÁS REPARACIÓN



RR EPARACIÓN



RR EDISTRIBUCIÓN

HAY EFECTO DIFERENCIAL EN LAS DISTINTAS FASES DEL CICLO CELULAR



RR EDISTRIBUCIÓN



RR EDISTRIBUCIÓN

LUEGO DE UNA DOSIS HAY UNA SINCRONIZACIÓN PARCIAL DE DURACIÓN RELATIVA

ESTE FENÓMENO SOLO OCURRE EN POBLACIONES PROLIFERANTES



RR EPOBLACIÓN Entre 30 y 40% de la población celular tumoral

está en ciclo (FRACCIÓN DE CRECIMIENTO) Tpot deriva de la duración del ciclo celular y de la

fracción de crecimiento El tiempo de duplicación tumoral real es mayor

ya que un 70% de las células producto del ciclo celular se pierden en áreas necróticas



RR EPOBLACIÓN

LOS TEJIDOS AGREDIDOS RESPONDEN EN FORMA PROLIFERATIVA

LA TASA DE REPOBLACIÓN VARÍA CON EL TEJIDO Y CON EL MOMENTO


LAS BASES DEL FRACCIONAMIENTO

Regaud – 1922 Demostración experimental de la

esterilización testicular fraccionando el tratamiento

La radiobiología explica el efecto del fraccionamiento



LA DIVISIÓN DE LA DOSIS EN MÚLTIPLES FRACCIONES LOGRA:

1. favorecer la REPARACIÓN y la REPOBLACIÓN

2. favorecer la REDISTRIBUCIÓN y la REOXIGENACIÓN



1. la REPARACIÓN y la REPOBLACIÓN son más eficientes en los tejidos normales

2. la REDISTRIBUCIÓN y la REOXIGENACIÓN potencian el efecto antitumoral



LA REPARACIÓN SE REALIZA MEJOR EN LOS TEJIDOS DE RESPUESTA TARDÍA



MAYOR DOSIS/FRACCIÓN AFECTA MÁS A LOS TEJIDOS DE RESPUESTA TARDÍA

MENOR DOSIS/FRACCIÓN AFECTA MÁS A LOS TEJIDOS DE RESPUESTA AGUDA


LAS 4 + 1 R’S DE LA RADIOBIOLOGÍA

RR ADIOSENSIBILIDAD

VARÍA EN LOS DISTINTOS TIPOS CELULARES


NO ES LO MISMO RADIOSENSIBILIDAD QUE RADIOCURABILIDAD

SEMINOMA SENS. CURABLE MIELOMA M. SENS. NO CURABLE MAMA MED. S CURABLE PRÓSTATA POCO S CURABLE GLIOBLASTOMA POCO S NO CURABLE


LAS MODALIDADES PRINCIPALES DE LA RT SON:

RT EXTERNA O TELETERAPIA BRAQUITERAPIA

SE USAN SOLAS O EN COMBINACIÓN


LA RT EXTERNA PUEDE TRATAR VOLÚMENES GRANDES Y CHICOS INDEPENDIENTEMENTE DE SU ACCESIBILIDAD

MEDIANTE LA SUMA DE HACES DE IRRADIACIÓN PODEMOS DAR UNA DOSIS RELATIVAMENTE HOMOGÉNEA A ESE VOLUMEN


ISODOSIS

LÍNEAS QUE UNEN LOS PUNTOS EN EL TEJIDO QUE RECIBEN LA MISMA DOSIS

SU DETERMINACIÓN REVELA COMO SE DISTRIBUYE LA DOSIS EN EL TEJIDO


BRAQUITERAPIA

ES EL TRATAMIENTO RADIANTE EN EL QUE LAS FUENTES RADIACTIVAS ESTÁN EN DIRECTO CONTACTO CON LA LESIÓN


BRAQUITERAPIA

SU DESARROLLO E IMPORTANCIA RADICA EN RAZONES FÍSICAS


EL FLUJO DE FOTONES DEPENDE DE:

1 d2

ATENUACIÓN

DIFUSIÓN


BRAQUITERAPIA


BRAQUITERAPIA

LA BT PUEDE DAR DOSIS MUY ELEVADAS EN VOLÚMENES RELATIVAMENTE REDUCIDOS Y ACCESIBLES

DEBIDO A ESTAR EN CONTACTO, SE MAXIMIZA EL EFECTO DE REDUCCIÓN DE LA DOSIS CON LA DISTANCIA CAYENDO RÁPIDAMENTE EN LOS PRIMEROS CMS.


BRAQUITERAPIA

LA BT NO PUEDE TRATAR VOLÚMENES GRANDES PORQUE LA DISTRIBUCIÓN DE DOSIS EN SU INTERIOR ES INHOMOGÉNEA POR DEFINICIÓN

EL VOLUMEN A TRATAR DEBE SER ACCESIBLE


TIPOS DE BRAQUITERAPIA

a) POR MODO DE APLICACIÓN INTRACAVITARIA, INTRALUMINAL, INTRAVASCULAR

las fuentes se colocan dentro de una cavidad o luz de un órgano o vaso

INTERSTICIAL Implante dentro del tejido a irradiar, incluye la INTRAOPERATORIA

SUPERFICIAL O DE CONTACTO las fuentes se colocan en contacto con el volumen a irradiar



b) POR TIEMPO DE APLICACIÓN

TEMPORAL

PERMANENTE



c) POR MODALIDAD DE CARGA

CARGA CALIENTE

CARGA DIFERIDA+ MANUAL+AUTOMÁTICA



d) POR TASA DE DOSIS

TIPO ICRU Gerbaulet LDR – BAJA TASA - 0.4–2 Gy/h 10Gy/día MDR – MEDIA TASA - 2–12 Gy/h 10 Gy/h HDR – ALTA TASA - >12 Gy/h 10 Gy/m

LDR es el “golden standard” de referencia

MDR es poco usada. Los resultados han sido relativamente pobres en comparación con LDR y HDR

SUNTHARALINGAM et al.; RADIATION ONCOLOGY PHYSICS, IAEA, VIENA, 2006


LA RT NO ES UN TRATAMIENTO ESPECÍFICO PARA LAS CÉLULAS TUMORALES

TODA LA CIENCIA DE LA TÉCNICA ESTÁ EN MAXIMIZAR EL EFECTO ANTITUMORAL Y MINIMIZAR EL EFECTO SOBRE LOS TEJIDOS NORMALES


CURVAS DE DOSIS-RESPUESTA


COMBINACIÓN RT - CIRUGÍA PREOP.POTENCIALES VENTAJAS

INCREMENTAR RESECABILIDAD PROTEGER FRENTE A LA DISEMINACIÓN QUIRÚRGICA EN ALGUNOS CASOS CAMPOS MÁS CHICOS POR

AUSENCIA DE CONTAMINACIÓN DESTRUÍR FOCOS MICROSCÓPICOS FUERA DE

MÁRGENES TRATAR EN MEJORES CONDICIONES DE OXIGENACIÓN DISMINUIR COMPLICACIONES DEBIDAS A RT POSTOP


COMBINACIÓN RT - CIRUGÍA PREOP.POTENCIALES DESVENTAJAS

FALTA DE CONOCIMIENTO SOBRE EXTENSIÓN EXACTA

INCAPACIDAD DE RECONOCER ZONAS DE ALTO RIESGO

DEMORA EN EL INICIO DEL TRATAMIENTO PRIMARIO SI ES LA CIRUGÍA

MAYOR INCIDENCIA DE COMPLICACIONES POSTOPERATORIAS

LIMITACIÓN DE LA DOSIS A ADMINISTRAR AFECTACIÓN DE LA ESTADIFICACIÓN PATOLÓGICA


COMBINACIÓN RT - CIRUGÍA POSTOP.POTENCIALES VENTAJAS

CONOCIMIENTO DE LA EXTENSIÓN DEL TUMOR LOS MÁRGENES QUIRÚRGICOS PUEDEN DEFINIRSE

MEJOR MENOR TASA DE COMPLICACIONES

POSTOPERATORIAS SUTURAS EN ÓRGANOS COMPLICADOS SON MÁS

FÁCILES EVITA RT INNECESARIA


COMBINACIÓN RT - CIRUGÍA POSTOP.POTENCIALES DESVENTAJAS

RT PUEDE DIFERIRSE POR COMPLICACIONES QUIRÚRGICAS

PUEDE HABER AFECTACIÓN DEL LECHO VASCULAR AUSENCIA DE EFECTO SOBRE DISEMINACIÓN

QUIRÚRGICA EL VOLUMEN A IRRADIAR PUEDE SER MAYOR LA CIRUGÍA PUEDE FIJAR CIERTOS ÓRGANOS E

INCREMENTAR CONSIGUIENTEMENTE COMPLICACIONES


COMBINACIÓN RT - QTVARIACIONES

SECUENCIAL PRE O POST RT CONCURRENTE ALTERNADA



SECUENCIAL PRE RT

EVALUACIÓN DEL EFECTO QT DISMINUCIÓN VOLUMEN TUMORAL DISMINUCIÓN DE LA FRACCIÓN HIPÓXICA EVENTUAL DISMINUCIÓN DEL VOLUMEN A TRATAR



SECUENCIAL POST RT

ELIMINACIÓN DE CÉLULAS G0 POCO SENSIBLES A QT RECLUTAMIENTO CELULAR PARA ENTRAR EN CICLO AUMENTO DE LA PERMEACIÓN VASCULAR Y

MEMBRANAL



CONCURRENTE

INTERACCIÓN DIRECTA DE AMBAS MODALIDADES SEGÚN LO YA VISTO

ALTERACIONES DE LA CINÉTICA CELULAR CON VENTAJAS PARA AMBAS MODALIDADES

MODIFICACIÓN DIRECTA DE LA PENDIENTE DE LA CURVA DE SV POR PARTE DE LA QT


LOS DISTINTOS TIPOS DE RADIACIONES UTILIZADAS SON:

FOTONES X

FOTONES GAMMA

ELECTRONES


LOS DISTINTOS TIPOS DE RADIACIONES UTILIZADAS SON:

FOTONES X - RT CONVENCIONAL Y ACELERADORES LINEALES

FOTONES GAMMA - EQUIPOS DE TELECOBALTOTERAPIA

ELECTRONES - ACELERADORES LINEALES


¿QUÉ ES UN EQUIPO DE TELECOBALTOTERAPIA?

EMITE FOTONES GAMMA DE UNA FUENTE DE Co60 CON UNA ENERGÍA DE 1,25 MeV

EQUIPO DE TELECOBALTOTERAPIA



¿QUÉ ES UN ACELERADOR LINEAL?

EMITE FOTONES X PRODUCIDOS POR ELECTRONES ACELERADOS EN SU INTERIOR QUE COLISIONAN EN UN BLANCO Y SALEN AL EXTERIOR

LAS ENERGÍAS MÁS HABITUALES SON 6, 10, 12, 15, 18, 20 Y 25 MV


LOS ACELERADORES TAMBIÉN PUEDEN EMITIR ELECTRONES PARA TRATAMIENTO A VARIADAS ENERGÍAS 6, 9, 12, 15 Y 18 MV


¿QUÉ ES UN ACELERADOR LINEAL?


SIMULACIÓN

CONSISTE EN COLOCAR AL PACIENTE EN CONDICIONES DE TRATAMIENTO PARA DETERMINAR LOS VOLÚMENES A IRRADIAR


SIMULACIÓN

RADIOLOGÍA SIMPLE SIMULADOR RADIOLÓGICO SIMULADOR CT


SIMULADOR RADIOLÓGICO


SIMULADOR CT


PLANIFICACIÓN – VOLÚMENESGROSS TUMOR VOLUME

GTV – ES EL TUMOR PALPABLE O VISIBLE, LOCALIZACIÓN Y EXTENSIÓN DEMOSTRABLE DEL TUMOR

ICRU Report No 50


PLANIFICACIÓN – VOLÚMENESCLINICAL TARGET VOLUME

CTV – ES EL VOLUMEN DE TEJIDO QUE CONTIENE EL GTV Y/O ENFERMEDAD SUBCLÍNICA MICROSCÓPICA

ICRU Report No 50


PLANIFICACIÓN – VOLÚMENESINTERNAL TARGET VOLUME

ITV – ES EL CTV MÁS UN MARGEN INTERNO DISEÑADO PARA TENER EN CUENTA CAMBIOS DE TAMAÑO O POSICIÓN DEL CTV

ICRU Report No 60


PLANIFICACIÓN – VOLÚMENESPLANNING TARGET VOLUME

PTV – ES UN CONCEPTO GEOMÉTRICO QUE TIENE EN CUENTA TODAS LAS VARIANTES GEOMÉTRICAS PARA ASEGURAR QUE EL CTV RECIBE LA DOSIS PRESCRITA

ICRU Report No 50


PLANIFICACIÓN – VOLÚMENESORGAN AT RISK

OAR – ÓRGANO QUE PUEDE RECIBIR UNA DOSIS SIGNIFICATIVA RESPECTO A SU TOLERANCIA Y DEBE SER PROTEGIDO

ICRU Report No 50


PLANIFICACIÓN


LA PLANIFICACIÓN COMPUTADA ES APLICABLE A TODOS LOS EQUIPOS

SISTEMAS 2D SISTEMAS 3D


CURVAS DE DOSIS-RESPUESTA

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