CURSO ACADÉMICO 2008/2009
Facultad de Física
Dep. Física Atómica, Molecular y Nuclear Física para Radioterapia
DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA
Titulación: MÁSTER FÍSICA MÉDICA (2008)
Nombre: Física para Radioterapia
Código:50310011 Año del plan de estudio:2008
Tipo:Obligatoria
Créditos totales (LRU):2,00 Créditos LRU teóricos:1,40 Créditos LRU prácticos:0,60
Créditos totales (ECTS):4,00 Créditos ECTS teóricos:2,80 Créditos ECTS prácticos:1,20
Horas de trabajo del alumno por crédito ECTS:20,00
Curso:0 Cuatrimestre: 2
º
Ciclo:2DATOS BÁSICOS DE LOS PROFESORES
Nombre Departamento Despacho email
MARIA ISABEL GALLARDO FUENTES Física Atómica, Molecular y Nuclear [email protected] RAFAEL ARRANS LARA Hospital Universitario Virgen Macarena [email protected]
JOSÉ ANTONIO TERRÓN LEÓN Hospital Universitario Virgen Macarena [email protected] JOSÉ MACÍAS JAÉN Hospital Universitario Virgen Macarena [email protected]
DATOS ESPECÍFICOS DE LA ASIGNATURA
1. Descriptores:
Braquiterapia. Radioterapia con electrones. Radioterapia con fotones, radioterapia tridimensional conformada, radioterapia con intensidad modulada, tomoterapia, radioterapia guiada por imagen. Terapia con protones. Terapia con iones ligeros. Terapia con neutrones, BNCT. Radioterapia metabólica. Planificación y simulación de tratamientos. Modelado de haces. Algoritmos de planificación. Distintas técnicas. Verificación de tratamientos. Control de Calidad en Física para Radioterapia.
2. Situación:
2.1. Conocimientos y destrezas previos:
Conocimientos básicos de Matemáticas y Física.
Naturaleza y fuentes de radiaciones ionizantes. Interacción de la radiación con la materia. Características generales de los detectores de radiación. Características generales de los aceleradores de partículas. Dosimetría y protección radiológica. Conocimientos básicos de radiobiología.
Los conocimientos de la lengua inglesa ayudarán considerablemente al alumno, ya que mucha de la bibliografía está en esa lengua. Además se prevé invitar a algún especialista extranjero que probablemente dará su seminario en inglés.
La Radioterapia constituye junto con el radiodiagnóstico el bloque básico del uso de las radiaciones ionizantes a la medicina. Esta materia es, por tanto, uno de los fines lógicos de aplicación de todas las técnicas y conocimientos adquiridos a lo largo de las asignaturas previas del máster.
2.3. Recomendaciones:
Se recomienda haber asimilado las materias obligatorias impartidas en el periodo previo del curso. Asimismo es conveniente tener algún conocimiento de sistemas de detección y efectos biológicos de las radiaciones ionizantes.
La asignatura tiene una parte práctica que se realizará en las instalaciones del Hospital Universitario Virgen Macarena. Estas prácticas están programadas una vez que se ha proporcionado el contenido básico de la asignatura. Por tanto, es importante para el buen rendimiento de éstas que se haya ido asimilando la materia. Se ruega evidentemente el máximo respeto al personal presente en el hospital y el máximo cuidado con los equipos.
2.4. Adaptaciones para estudiantes con necesidades especiales:
Para estudiantes de lengua distinta a la española se sugiere un nivel del castellano equivalente a C1. La Facultad de Física está adaptada para estudiantes discapacitados con problema motor. Los afectados de disminución visual recibirán el apoyo verbal oportuno. Los problemas auditivos pueden ser en buena medida soslayados con los textos que se entregan o recomiendan.
3. Competencias:
3.1. Competencias transversales/genéricas:
1: Se entrena débilmente.
2: Se entrena de forma moderada.
3: Se entrena de forma intensa.
4: Entrenamiento definitivo de la competencia (no se volverá a entrenar después).
Competencias Valoración
Referencia 1 2 3 4
Capacidad de análisis y síntesis Capacidad de organizar y planificar
Conocimientos generales básicos Solidez en los conocimientos básicos de la profesión
Habilidades elementales en informática
Habilidades para recuperar y analizar información desde diferentes fuentes Resolución de problemas
Toma de decisiones Capacidad de crítica y autocrítica
Trabajo en equipo Habilidades para trabajar en grupo Habilidades para trabajar en un equipo interdisciplinario Habilidad para comunicar con expertos en otros campos Habilidad para trabajar en un contexto internacional
Capacidad para aplicar la teoría a la práctica Habilidades de investigación
Capacidad de aprender Capacidad de adaptación a nuevas situaciones
Capacidad de generar nuevas ideas Habilidad para trabajar de forma autónoma
Planificar y dirigir Iniciativa y espíritu emprendedor
3.2. Competencias específicas:
El alumno podrá distinguir las distintas técnicas de radioterapia y sus indicaciones terapéuticas específicas. Conocerá los métodos de simulación de tratamiento de radioterapia con electrones y fotones y los datos necesarios para llevarla a cabo: adquisición de datos anatómicos, caracterización y modelado de haces, etc. Será capaz de realizar planificaciones básicas de tratamientos típicos. Asimismo conocerá los parámetros necesarios para llevar a cabo la inspección de los aparatos utilizados, entre ellos los aceleradores
convencionales de uso clínico.
4. Objetivos:
El alumno al finalizar la asignatura tendrá conocimiento de los fundamentos básicos de la radioterapia con electrones y fotones. En concreto, los algoritmos de planificación de tratamientos, su aplicación a distintas localizaciones del blanco y la correspondiente verificación del cálculo realizado. Asimismo se introducirá al estudiante en los métodos más avanzados de radioterapia, como terapia con intensidad modulada, terapia con protones y otros iones y terapia con neutrones.
5. Metodología:
Clases magistrales de los contenidos esenciales.
Orientación para el trabajo personal de los temas vistos en clases y los propuestos de ampliación. Seminarios de profesionales especialistas en las técnicas más avanzadas, tanto físicos como médicos. Practicas en los aceleradores del Hospital Virgen Macarena de Sevilla.
6. Técnicas Docentes:
Sesiones académicas teóricas:[X] Exposición y debate: [ ] Tutorías especializadas:[ ]
Sesiones académicas prácticas:[X] Visitas y excursiones: [X] Controles de lecturas obligatorias: [ ]
Otras:
Se organizarán seminarios dados por especialistas de reconocido prestigio en algunas técnicas especialmente innovadoras de radioterapia, así como un seminario de Fundamentos de la Oncología.
DESARROLLO Y JUSTIFICACIÓN
Las sesiones académicas teóricas abarcarán los conocimientos específicos de la materia. En las sesiones prácticas se aplicará parte de estos conocimientos realizando en el hospital técnicas básicas de tratamiento, posibilitando así que el alumno conozca y maneje algunos de los instrumentos básicos de radioterapia.
7. Bloques Temáticos:
1. Introducción a la radioterapia 2. Braquiterapia
3. Sistemas de planificación de tratamientos 4. Radioterapia con electrones
5. Radioterapia con fotones
6. Prácticas de radioterapia con fotones 7. Radioterapia con hadrones
8. Radioterapia metabólica
8. Bibliografía
8.2. Específica :
- Johns, H.E., Cunningham, J.R., The Physics of Radiology, Thomas, Springfield, IL (1985). - Gordon Steel, G., Basic Clinical Radiobiology, Arnold, London (2002)
- E.B. Podgorsak, Technical editor. Radiation Oncology Physics: A handbook for teachers and students. International Atomic Energy Agency, Vienna, 2005.
- F.M. Khan. The Physics of Radiation Therapy. Lippincott Williams & Wilkins (2003)
- J.V. Dyk (edt). The modern Technology of Radiation Oncology. Medical Physics Publishing (1999) USA. Estro
- Teresa Eudaldo, Henk Huizengab, Inger-Lena Lammc, Alan McKenzied, Franco Milanoe, Wolfgang Schlegelf, David Thwaitesg, Germaine Heerenh, Guidelines for education and training of medical physicists in radiotherapy. Recommendations from an ESTRO/EFOMP working group. Radiotherapy and Oncology 70 (2004) 125#135.
- Williams, J.R., Thwaites, D.I. (Eds), Radiotherapy Physics in Practice, Oxford. University Press, Oxford (2000). - Hendee, W.R., Ibbott, G.S., Radiation Therapy Physics, Mosby, St. Louis, MI (1996).
- Bentel, G.C., Radiation Therapy Planning, McGraw-Hill, New York (1996).
- Prescribing, Recording and Reporting Photon Beam Therapy (Supplement to ICRU Report 50), Rep. 62, ICRU, Bethesda, MD (1999). - Mould, R.F., Radiotherapy Treatment Planning, Adam Hilger, Bristol (1981).
- Klevenhagen, S.C., Physics and Dosimetry of Therapy Electron Beams, Medical Physics Publishing, Madison, WI (1993). - Pierquin, B., Marinello, G., A Practical Manual of Brachytherapy, Medical Physics Publishing, Madison, WI (1997). - DeLaney, T.F. & Kooy, H.M., Proton and Charged Particle Radiotherapy, Lippincott Williams & Wilkins (2008). - Bethge, K., Kraft, G., Kreisler, P. & Walter, G., Medical applications of Nuclear Physics# Springer (2004).
- Greene, D., Williams, P.C., Linear Accelerators for Radiation Therapy, Institute of Physics Publishing, Bristol (1997). - Karzmark, C.J., Nunan, C.S., Tanabe, E., Medical Electron Accelerators, McGraw-Hill, New York (1993).
9. Técnicas de evaluación:
- Realización y/o exposición de problemas o cuestiones propuestos - Realización de prácticas y elaboración del informe correspondiente - Examen teórico-práctico
- Trabajos de aplicación y profundización de la teoría. La propuesta de estos trabajos para completar la evaluación depende de la dinámica particular del curso.
CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y CALIFICACIÓN:
Se establecen los siguientes criterios de evaluación (sobre un total de 10 puntos)
- Asistencia a, al menos, el 80% de las sesiones teóricas, con aprovechamiento (resolución de problemas o cuestiones): hasta 2 puntos - Examen del temario: hasta 5 puntos
- Asistencia, participación y elaboración de un informe de prácticas: hasta 3 puntos
La nota final puede, en determinados casos, completarse con la realización de un trabajo que profundice en algunos de los temas tratados en clase.
11. Temario desarrollado MODULO I: Introducción
1. Historia y evolución de la radioterapia
2. Calidades de los haces de radiación. Características particulares.
3. Efecto de las radiaciones ionizantes en organismos vivos: conceptos básicos de radiobiología. Fraccionamiento. Curvas dosis- respuesta: TCP, NTCP. Dosis equivalente uniforme. Ventana terapéutica
4. Clasificación de la Radioterapia Interna: Braquiterapia, Terapia metabólica
Externa: Unidades de cobalto. Aceleradores clínicos estándar: Electrones y Fotones. Protones. Iones. Neutrones. BNCT 5. Etapas de un tratamiento.
confección de base de datos.
MODULO II: Braquiterapia
6. Tipos de Braquiterapia: Baja tasa, alta tasa y pulsada. Fuentes utilizadas. Cálculo de dosis. Equipos de carga diferida. Indicaciones. Control de calidad.
MODULO III: Sistemas de Planificación de Tratamiento 7. Adquisición de datos anatómicos y simulación.
8. Caracterización y modelado de haces. Magnitudes de interés. 9. Algoritmos de cálculo.
MODULO IV: Radioterapia con electrones
10. Radioterapia con electrones. Limitaciones físicas de los haces de electrones: indicaciones terapéuticas. Tratamientos convencionales. Inserciones y bloques. Tratamientos con Modulación de energía.
MODULO V: Radioterapia con fotones
11. Introducción. Combinaciones de haces y aplicaciones clínicas: estrategias de tratamiento. Modificadores del haz: cuñas, bloques, bolus y multiláminas.
Evaluación de los tratamientos. Distribución de dosis, DVH acumulado y diferencial 12. Radioterapia tridimensional conformada.
13. Radioterapia con Intensidad Modulada. Planificación directa e inversa. Necesidad de verificación individualizada. 14. Otras técnicas: Tomoterapia, Radioterapia estereotáxica. Radioterapia guiada por imagen, Radioterapia adaptativa.
MODULO VI: Prácticas de Radioterapia con fotones 15. Planificación de tratamientos típicos: pelvis, mama.
MODULO VII: Radioterapia con hadrones 16. Radioterapia con protones
17. Radioterapia con iones ligeros 18. Radioterapia con neutrones. BNCT.
MODULO VIII: Radioterapia metabólica 19. Radioterapia metabólica.
13. Horarios de clases y fechas de exámenes
