UNERG
MECANISMOS OPERATIVOS DEL ACELERADOR LINEAL DE ELECTRONES Y PRECAUCIONES DURANTE LA
APLICACIÓN DE LA RADIOTERAPIA POR PARTE DE RADIOTECNOLOGO
DE LA POLICLINICA BARQUISIMETO
REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL
ROMULO GALLEGOS UNERG
MECANISMOS OPERATIVOS DEL ACELERADOR LINEAL DE ELECTRONES Y PRECAUCIONES DURANTE LA
APLICACIÓN DE LA RADIOTERAPIA POR PARTE DE RADIOTECNOLOGO
DE LA POLICLINICA BARQUISIMETO
Trabajo de grado presentado como requisito parcial para optar al título de Técnico Superior en Radiodiagnóstico.
Autora Reina Segnini CI. N° 9.628.179 Tutor TSU. Carmen Castañeda
UNERG
MECANISMOS OPERATIVOS DEL ACELERADOR LINEAL DE ELECTRONES Y PRECAUCIONES DURANTE LA
APLICACIÓN DE LA RADIOTERAPIA POR PARTE DE RADIOTECNOLOGO DE LA POLICLINICA BARQUISIMETO Autora Reina Segnini CI. N° 9.628.179 Tutora TSU. Carmen Castañeda Trabajo de Grado APROBADO en nombre de la Universidad Nacional Experimental Rómulo Gallegos, por el siguiente jurado evaluador. En la Ciudad de Acarigua a los 25 días del mes de Enero de año 2010.
______________________ ____________________ JURADO EVALUADOR JURADO EVALUADOR CI : CI : V-______________________ JURADO EVALUADOR CI : V-ACARIGUA, ENERO 2010 iii
Este trabajo de investigación está dedicado, a Dios mi padre Celestial, Rey de Reyes y señor de Señores, a mis padre y, hermanos terrenales y en especial a mis hijos.
A MI FAMILIA por sobre todas las cosas, quienes representan una guía e inspiración, Dios es nuestra razón de ser en la vida, especialmente a mi hija y esposo, quienes con sacrificio me apoyaron en todo momento sin muestras de reproche, también quiero agradecer muy especialmente a todas aquellas personas que de una u otra forma aportaron un grano de arena para la construcción de este trabajo, a la Universidad Rómulo Gallegos y especialmente a mi tutor.
REINA SEGNINI
INDICE GENERAL
APROBACION DEL JURADO... iii
DEDICATORIA... iv AGRADECIMIENTO……… v RESUMEN... vii INTRODUCCION... 1 CAPITULO I EL PROBLEMA Planteamiento del problema... 3
Objetivos de Investigación... 7
Justificación e importancia. ... 8
II REVISION BIBLIOGRAFICA Y DOCUMENTAL Estudios Previos………... 9
Aspectos Teóricos……... 13
Aspectos Legales……… 27
III MARCO METODOLOGICO Tipo de Investigación……… 32
Diseño de la Investigación…... 33
Unidad de Analisis... 34
Localización y Selección del Material Documental…... 36
Procedimiento... Técnica de Análisis de los resultados……... 36
IV REFLEXIONES………..……….. 37
V CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES... 49
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS... 53
UNERG
MECANISMOS OPERATIVOS DEL ACELERADOR LINEAL DE ELECTRONES Y PRECAUCIONES DURANTE LA
APLICACIÓN DE LA RADIOTERAPIA POR PARTE DE RADIOTECNOLOGO DE LA POLICLINICA BARQUISIMETO Autora Reina Segnini CI. N° 9.628.179 Tutora TSU. Carmen Castañeda RESUMEN
El presente trabajo tiene como objetivo determinar los mecanismos operativos del acelerador lineal de electrones y las precauciones durante la aplicación de la radioterapia en los pacientes oncológicos por parte del radiotecnólogo de la Policlínica de Baquisimeto en el Estado Lara. Para ello se realizó una investigación analítica y documental por medio de un diseño bibliográfico. Siendo la unidad de análisis la información documental contenida en las distintas fuentes bibliográficas obtenidas durante el lapso de estudio mediante fuentes electrónicas y escritas, el análisis de la información se realizó mediante la observación documental y el análisis de contenidos de las distintas fuentes bibliográficas. Como resultados fueron consultadas las bases de datos para la búsqueda de estudios previos, para obtener más de 23 documentos que analizan el tema seleccionado. Se concluye que la Radioterapia es, junto con la Cirugía y la Quimioterapia, uno de los tres medios terapéuticos principales en la lucha contra el cáncer aunque solo el 50% de los pacientes diagnosticados de tumores malignos son sometidos a un tratamiento radioterapéutico, solo o en combinación con un tratamiento de otro tipo. La radioterapia utiliza la radiación ionizante para eliminar las células cancerosas, depositando una dosis letal en un volumen localizado, sin afectar el tejido sano que lo rodea, permitiendo así el control o erradicación de la enfermedad. A pesar de los avances científicos y tecnológicos para abatir el cáncer, la radioterapia con haces de fotones y electrones, producidos en aceleradores lineales, Linac, es la técnica más difundida para el control y el tratamiento de tumores malignos. De allí el papel preponderante del técnico radiólogo en la aplicación de estos procedimientos de alta tecnología.
Palabras Clave: Radioterapia, Acelerador Lineal de Electrones, Cáncer.
INTRODUCCION
La Oncología Radioterápica es una especialidad médica, dedicada a los aspectos diagnósticos, cuidados clínicos y terapéuticos del enfermo oncológico, primordialmente orientada al empleo de los tratamientos con radiaciones así como terapéuticas asociadas, donde el paciente oncológico es considerado en el contexto general de la enfermedad neoplásica, valorando la integración del tratamiento con radiación y tratamientos alternativos, en la secuencia diagnóstica y terapéutica del abordaje de su enfermedad.
Por otro lado el técnico deben poseer una formación clínica y conocimiento de la medicina oncológica, siendo de sus competencias la aplicación y seguimiento, mantenimiento del funcionamiento del equipo, y la seguridad de la unidad, además este debe contemplar su competencia en el apoyo clínico, en la valoración y seguimiento de los pacientes oncológicos y finalmente, cumplir objetivos de investigación y de docencia del empleo de las radiaciones y de la oncología.
La presente investigación tiene como propósito determinar los mecanismos operativos del acelerador lineal de electrones y las precauciones durante la aplicación de la radioterapia en los pacientes oncológicos de la Policlínica de Barquisimeto”, para ello se realizó una investigación documental y analítica donde se incorpora en el análisis de diversos conceptos, investigaciones y avances tecnológicos sobre el tema de la radioterapia. Así mismo se describe el papel del técnico en este procedimiento médico.
Así mismo, el trabajo se ha estructurado en cinco capítulos. Para lograr el objetivo central la presente investigación se estructuró en cinco capítulos, los cuales se detallan a continuación: Capítulo I, El problema que incluye El planteamiento del problema, objetivos de la investigación (general y específica), justificación y delimitaciones.
Capítulo II: Revisión Bibliográfica y Documental, donde se presentan los trabajos previos del estudio, el desarrollo de los aspectos teóricos que sustentan
las variables y la definición de términos.
Capítulo III: Metodología, donde se describe el tipo y diseño de la investigación, unidad de análisis, localización y selección del material documental, procedimientos metodológicos y el análisis de los datos. Capítulo IV: Reflexiones sobre el material investigado. Capítulo V: finalmente se presentan las recomendaciones definitivas del estudio.
CAPITULO I
EL PROBLEMA
Planteamiento del Problema
El cáncer en sí no es una enfermedad de reciente data. De acuerdo con lo escrito por Matos (2003) muchas de las autopsias realizadas en momias del antiguo Egipto mostraron la presencia de tumores en sus huesos y sugirieron también la posibilidad de la existencia de otros procesos neoplásicos. Escritos médicos chinos y árabes describieron síntomas de lo que puede suponerse eran enfermedades malignas. En el siglo IV a.C., en tiempos de Hipócrates, muchos tipos de tumores ya habían sido reconocidos y descriptos clínicamente (p.24). De hecho fue el mismo Hipócrates quien introdujo el término ‘carcinoma’ (en griego
karkinoma) para designar al cáncer. Este término proviene de karkinos (cangrejo
en griego).
En este sentido, los tumores que se desarrollan en distintos órganos no solo presentan morfología, manifestaciones clínicas y pronósticos distintos sino que también obedecen a causas diferentes. La epidemiología ha sido una de las disciplinas que más ha contribuido a llegar a estas conclusiones. Por eso desempeña un papel central en la evaluación de las medidas para prevenir las distintas formas de cáncer
Sin embargo, es conveniente recordar que bajo esta denominación genérica se incluye cerca de un centenar de localizaciones o variedades histológicas; que aunque con rasgos comunes, tienen características particulares con implicaciones de orden clínico-terapéutico y de pronóstico. De acuerdo con Capote(2006) el cáncer constituye en Venezuela una de las primeras causas de morbilidad y mortalidad, hasta tanto, que una de cada cuatro personas si alcanza la edad de 74 años, puede padecer alguna de sus variedades y una de cada siete tiene el riesgo de morir por cáncer. (p.269).
Por otro lado, es importante recalcar que una de las aplicaciones en medicina que surgió con el descubrimiento de los rayos X fue la radioterapia. El objetivo de la radioterapia es la eliminación radical del tejido anormal o el control de su crecimiento aplicando una dosis controlada de radiación ionizante muy intensa a un determinado volumen, definido por el tamaño del tumor. Actualmente, la tecnología permite diagnosticar en sus primeros inicios un tumor así como su tratamiento oportuno, lo cual ofrece mayores expectativas de vida.
En este sentido, la radioterapia se utiliza como tratamiento hace ya más de un siglo. El primer informe de una curación a través de radioterapia data de 1899, poco después de 1895 cuando Roentgen descubre los rayos X y al año de 1898 cuando Curie descubrió el radio. Es en 1922 cuando la Oncología se establece como disciplina médica. Desde ese momento, la radioterapia, al igual que el resto de las técnicas utilizadas para tratar el cáncer, ha evolucionado mucho. La aparición en 1953 del acelerador lineal -un aparato que emite radiaciones-, y el uso del cobalto son dos de los grandes pasos que ha dado la ciencia en este terreno.
No obstante, las terapias han dado mejores resultados en especificad y exactitud de irradiación en el área del tumor y aunque sus costos son mayores, su principal ventaja es la minimización de la energía absorbida por el tejido circundante normal. En los últimos años la radioterapia ha evolucionado enormemente y el reto es la determinación cada vez mas precisa de la dosis y de las diferentes áreas y posiciones de irradiación, modelando la geometría del haz a la forma que presenta el tumor desde distintas orientaciones para definir con precisión el volumen de tratamiento y preservar la integridad de los tejidos sanos circundantes, para ello se utiliza el acelerador lineal de electrones.
En este sentido, un acelerador lineal (LINAC) es el dispositivo que se usa más comúnmente para dar radioterapia de haz externo a enfermos con cáncer. El acelerador lineal se puede usar también para la radiocirugía estereotáctica con resultados similares a los obtenidos con el uso del bisturí de rayos gamma en áreas objetivas en el cerebro. El acelerador lineal también se puede usar para tratar áreas fuera del cerebro. Suministra una dosis uniforme de rayos X de alta energía a la
región del tumor del paciente. Estos rayos X pueden destruir las células cancerosas sin afectar los tejidos circundantes normales.
Además, el acelerador lineal utiliza tecnología de microondas (similares a la que se usa para radar) para acelerar los electrones en la parte del acelerador llamada "guía de ondas", y luego permite que estos electrones choquen contra un blanco de metal pesado. Como resultado de estos choques, los rayos x de alta energía se dispersan alejándose del blanco. Una parte de estos rayos x se recoge y luego se conforma para formar un haz que corresponde con el tumor del paciente. El haz sale de una parte del acelerador llamada gantry, que rota alrededor del paciente. El paciente está recostado sobre una camilla de tratamiento móvil y se usan rayos láser para asegurar que el paciente esté en la posición correcta. La radiación se puede administrar al tumor desde cualquier ángulo rotando el gantry y moviendo la camilla de tratamiento.
No obstante, el médico radioncólogo del paciente es quien prescribe el volumen y la dosis del tratamiento apropiados. El radiofísico médico y el dosimetrista determinan cómo suministrar la dosis prescrita y calculan el tiempo necesario para que el acelerador lineal suministre esa dosis. Los radiotecnologos son los que manejan el acelerador lineal y administran a los pacientes sus tratamientos diarios de radiación.
Es por ello que la seguridad del paciente es muy importante. Durante el tratamiento el radioterapeuta vigila constantemente al paciente a través de un monitor de televisión de circuito cerrado. Además, en la sala de tratamiento hay un micrófono para que el paciente hable con el terapeuta si fuera necesario. De forma regular se ven las películas de entrada (radiografías tomadas con el haz de tratamiento) para cerciorarse de que la posición del haz no se desvíe de la planificación original.
Así mismo, el acelerador lineal se encuentra en una sala con paredes de plomo y concreto para impedir el escape de los rayos x de alta energía. El radioterapeuta debe encender el acelerador desde fuera de la sala de tratamiento. Debido a que el acelerador emite radiación sólo cuando está encendido, es bajo el
riesgo de una exposición accidental. De hecho, se le permite a las mujeres embarazadas a manejar los aceleradores lineales.
No obstante, las máquinas de radiación modernas tienen sistemas de verificación internos que dan mayor seguridad de que la máquina no se encenderá hasta que se hayan cumplido perfectamente todos los requisitos de tratamiento prescritos por el médico. Cuando todas las verificaciones se igualan y están perfectas, la máquina se enciende para dar el tratamiento.
Así mismo, el control de calidad del acelerador lineal también es muy importante. Hay varios sistemas incorporados en el acelerador para que no suministre una dosis más alta que la prescrita por el radioncólogo. Todas las mañanas, antes de iniciar los tratamientos, el radioterapeuta utiliza un aparato llamado "rastreador" para cerciorarse de que la intensidad de la radiación es uniforme en todo el haz. Además, el radiofísico revisa de manera más minuciosa el haz del acelerador de forma semanal y mensual
En definitiva el papel del Radiotecnologos es fundamental, por ello es necesario que se conozca fielmente el funcionamiento de los equipos, y las medidas de seguridad para los paciente, para si mismo y el medio ambiente, sin embrago a pesar de la importancia de este tema en el área de las ciencias de la salud, no existe una regulación legal de este tipo de tratamiento, son pocas las investigaciones sobre el tema donde se incorpore el papel del técnico en dichos procedimientos. Es por ello que se ha planteado realizar la presente investigación a objeto de conocer el funcionamiento de este proceso terapéutico. Para ello se ha planteado la siguiente interrogante del estudio:
¿Cuáles son los mecanismos operativos del acelerador lineal de electrones y las precauciones durante la aplicación de la radioterapia por parte del radiotecnologo en los pacientes oncológicos?
Objetivos del la Investigación. Objetivo General
Determinar los mecanismos operativos del acelerador lineal de electrones y las precauciones durante la aplicación de la radioterapia en los pacientes
oncológicos por parte del radiotecnólogo de la Policlínica de Baquisimeto en el Estado Lara.
Objetivos Específicos
1. Describir la radioterapia como medio terapéutico aplicado a los pacientes con diferentes patología oncológicas.
2. Identificar los mecanismos operativos presentes del funcionamiento del acelerador lineal de electrones.
3. Describir el protocolo del tratamiento con radioterapia y sus precauciones mediante el uso del acelerador lineal de electrones desde la perspectiva del técnico.
Justificación de la investigación
El Cáncer es uno de los dos principales problemas de salud de la región y la Radioterapia es uno de los tres pilares principales en la atención oncológica multidisciplinaria, y se encuentra en pleno proceso de expansión. El progreso tecnológico esta permitiendo técnicas mas precisas y sofisticadas para la administración de Radioterapia ionizante que están siendo incorporadas progresivamente a la práctica clínica, mejorando los resultados terapéuticos y propiciando la seguridad, la humanización y la calidad de la asistencia, donde el manejo de esta tecnología por parte del radiotecnologo es fundamental para garantizar el éxito terapéutico de esta medida.
Es por ello que la presente investigación se realizará con el propósito de determinar los mecanismos operativos del acelerador lineal de electrones y sus precauciones durante la aplicación de la radioterapia en los pacientes oncológicos por parte del radiotecnólogo de La Policlínica de Barquisimeto. Dicho estudio presenta gran relevancia y pertinencia dado los alcances del mismo. Desde el punto de vista de la relevancia social de la investigación radica en que los resultados permitirán aportar información para replantear las medidas necesarias que mejoren la eficiencia de los sistemas terapéuticos en oncología, contribuyendo así a una valoración de la calidad de los procedimientos técnicos como garantía del éxito terapéutico de la radioterapia del cáncer, ya que esta patología, según
datos del Ministerio de Salud, representa la segunda (2da) causa de muerte a nivel nacional y la tercera (3ta) causa en la región Centroccidental.
Así mismo la pertinencia del estudio se ve reflejada porque expresa la necesidad de comprender y controlar los mecanismos técnico-operativos de los operadores lineales y el control de los riesgos para el equipo responsable del tratamiento de los pacientes y reconociendo las implicaciones de salud pública y su impacto socioeconómico, para poder entender la importancia de fomentar el conocimiento acerca del tratamiento oportuno de estas enfermedades.
Delimitaciones de la Investigación
La presente investigación se desarrollará con el propósito determinar los mecanismos operativos del acelerador lineal de electrones y sus precauciones durante la aplicación de la radioterapia en los pacientes oncológicos por parte del radiotecnólogo de la Policlínica de Barquisimeto. No es objeto de esta investigación evaluar al personal en el mencionado hospital si no que, se evaluaran las condiciones y los procesos mediante el cual se cumplen los protocolos del tratamiento radioterapéuticos y el conocimiento del sistema operativo del acelerador lineal. Posteriormente se darán algunas sugerencias mediante una propuesta para la producción de información de calidad en esta área. El mismo se realizará durante el lapso comprendido de enero a diciembre del 2009. Tomando en cuanta desde el punto de vista geográfico el estudio se ubicará específicamente en la Policlínica de Barquisimeto ubicado en el Estado Lara, perteneciente al sector privado de la salud en dicha región.
CAPITULO II
REVISION BIBLIOGRAFICA Y DOCUMENTAL Trabajos Previos
En primer lugar está el estudio de González (2005) titulado “Mejoras en el mantenimiento de equipos médicos que emplean radiaciones gamma”. El trabajo se desarrolla con la intención mejorar del sistema de análisis para el control de calidad en los equipos de medicina nuclear del Hospital Oncológico de Santiago de Cuba, así como la aplicación de un nuevo procedimiento para la verificación y calibración diaria del isocentro en los equipos utilizados para radioterapia. Además los autores introducen una nueva metodología de medición en los equipos de radiación gamma para investigación, lo que mejora su mantenimiento y permite tomar decisiones en cuanto al recambio de componentes.
Además en el estudio se presenta un programa de computación para hacer la determinación de la Espectrometría Gamma y la resolución espectral que permite procesar los datos referentes a un isótopo determinado. Con la aplicación de dicho sistema lograron hacer cambios de los componentes del cabezal y ajustes para la mejor optimización de la dosis empleada en el paciente. En el trabajo se presenta también un nuevo dispositivo para la calibración del isocentro en equipos de radioterapia. Se discute su diseño y los resultados experimentales obtenidos con el mismo. Este dispositivo se propone para sustituir el actual conjunto de calibración empleado en estos equipos, por ser más pequeño, robusto, y permite realizar el trabajo con más rapidez que el tradicional.
Por otro lado, está el estudio de Castilla y otros (2005) Radiocirugía Estereotípica con acelerador lineal (LINAC). Informe de la experiencia técnica en el manejo de 100 casos en el Hospital General de México. El objetivo de este estudio era detallar las consideraciones técnicas y correlacionarlas con los resultados clínicos, así como reportar los márgenes de dosis utilizados. En cuanto a la metodología aplicada fueron tratados 100 pacientes mediante radiocirugía estereotáxica con LINAC. Treinta y cuatro casos de malformaciones
arteriovenosas, 22 meningiomas, 18 astrocitomas, 11 adenomas hipofisiarios, 5 angiomas cavernosos, 3 neurinomas del acústico, 3 craneofaringiomas, 2 casos de epilepsia, una metástasis cerebral y un ependimoma. Las dosis de radiación utilizadas variaron en cada caso. Variables estudiadas: respuesta de la lesión, toxicidad, dosis al volumen blanco, número de isocentros, número de arcos de tratamiento, número de colimadores, dosis a órganos riesgo, homogeneidad volumen blanco, margen de error, volumen blanco, diámetro de colimadores y localización del volumen blanco. Se realizó la prueba χ2 con significancia estadística p < 0.05. La media seguimiento fue de 17.7 meses.
En cuanto al resultado del estudio, presentaron tres casos de toxicidad menor. Se confirmó que a mayor volumen blanco tratado será necesario mayor número de arcos de tratamiento, con amplio margen de error y mayor número de isocentros. Finalmente concluyen que la radiocirugía es un método seguro y confiable para el manejo de entidades patológicas benignas y malignas intracraneales.
Sampere (2005) en su trabajo titulado “Evolución del tratamiento con radioterapia convencional del cáncer de próstata desde 1984 hasta el 2000” trabajo realizado con el objetivo de describir el tratamiento con radioterapia del cáncer de próstata. Metodológicamente los autores realizaron un estudio retrospectivo, descriptivo sobre la evolución de los esquemas de tratamientos utilizados en carcinoma de próstata entre 1984 a 2000 en el Servicio de Radioterapia del Hospital Universitario de Caracas (HUC). En un período de 16 años revisaron 177 casos de carcinoma de próstata, reportándose estadio, esquemas de tratamiento, dosis total, fracción y tipo de máquina.
En cuanto a los resultados encontraron que entre 1984 y el 2000, el 51,41 % de los pacientes pertenecían al estadio D, el 24,86 % al estadio C, 23,16 % al estadio B y 0,56 % al estadio A. El 42,85 % de los tratamientos aplicados fueron con fines paliativos y, 20,51 % con fines curativos, Fue utilizado el cobalto 60 en el 52,80 % de los tratamientos aplicados y 47,19 % en acelerador lineal 4Mv (AC 4Mv), la tomografía pélvica se utilizó para la planificación en el 100 % de los casos a partir de 1990. La irradiación de mamilas se usó sólo entre 1984-1989, la
radioterapia radical a toda la pelvis, programó en el 25,08 % de los casos y, la radioterapia radical localizada hasta en un 20,51 %. El esquema de fraccionamiento paliativo fue en 76,47 %. Los autores concluyen que el Servicio de Radioterapia del HUC mantiene protocolos de tratamientos que han demostrado una excelente efectividad, correspondiéndose la inclusión de los métodos de estudio y la transformación del tratamiento.
Ortiz y Delgado (2005) realizan un trabajo titulado Tomoterapia helicoidal: IMRT adaptada guiada por imagen. El Tomo-Therapy HI-ART es un nuevo sistema de radioterapia que integra la planificación del tratamiento, la verificación de la posición del paciente, del target, de los órganos a riesgo (OAR) y la ejecución de la administración de la radiación. Mediante un colimador multilaminar binario es posible modular la intensidad de un haz de radiación helicoidal, rotatorio y continuo, generado en un Acelerador Lineal instalado en un
gantry de morfología anular, obteniendo altos índices de conformabilidad en el
target, distribuciones de dosis homogéneas y altos gradientes dosimétricos, optimizando el rango terapéutico.
Además, proporciona imágenes volumétricas de TAC (tomoimagen) de los volúmenes de interés (target, OAR) inmediatamente antes del tratamiento, permitiendo en tiempo real certificar la posición del paciente, precisar con exactitud la localización del target y de los OAR, y adaptar el tratamiento de radioterapia de acuerdo a las posibles modificaciones que ocurren durante el tiempo de tratamiento en la morfología, tamaño y movilidad del tumor. En conclusión, Tomo-Therapy HI-ART integra en una única unidad funcional tratamiento e imagen utilizando un Acelerador Lineal instalado en un gantry anular helicoidal, siendo una modalidad de alta precisión de radioterapia de intensidad modulada (IMRT) guiada por imagen tomográfica.
Vargas y Otros (2006) realizan una investigación Titulada “El estado actual de la radioterapia en Venezuela. Este trabajo se realiza como una actualización de otro anteriormente hecho por la Cátedra de Radioterapia y Medicina Nuclear de la Universidad Central de Venezuela de 1986. Con este fin se visitaron 18 centros públicos de radioterapia, obteniéndose información sobre ambiente físico,
unidades de tratamiento, braquiterapia, personal médico y paramédico, registro de datos clínicos de pacientes. Como resultados encuentran que solo 4 de 7 unidades de alto voltaje funcionan; existen 20 unidades de Co60, de las cuales 17 funcionan y únicamente 2 lo hacen en forma adecuada.
De los 7 aceleradores lineales y 7 simuladores existentes, únicamente funcionan 5 de cada uno. Únicamente 3 centros hacen dosimetría por computación el resto lo hace en forma manual. En el 50 por ciento de los servicios de radioterapia, los equipos de braquiterapia intracavitaria se encuentran en condiciones precarias. Dos hospitales poseen equipos de braquiterapia a control remoto. Existe un déficit importante de técnicas en radioterapia, físico en radiaciones y dosimetrista. En conclusión la radioterapia en Venezuela confronta serios problemas debido a la falta de recursos materiales y humanos. Recomendamos la sustitución de equipos con DFP menor de 80 cm., el cambio de las fuentes de Co60 con rendimientos menores de 100 cGy/min., el remplazo de las fuentes y de los equipos de radioterapia intracavitaria, la dotación de simuladores, entrenamiento de personal técnico y formación de físicos y dosimetrista.
Aspectos Teóricos 1.- La Radioterapia 1.1.- Definición
La Radioterapia es un tipo de tratamiento oncológico que utiliza las radiaciones para eliminar las células tumorales, (generalmente cancerígenas), en la parte del organismo donde se apliquen (tratamiento local). La radioterapia actúa sobre el tumor, destruyendo las células malignas y así impide que crezcan y se reproduzcan. Esta acción también puede ejercerse sobre los tejidos normales; sin embargo, los tejidos tumorales son más sensibles a la radiación y no pueden reparar el daño producido de forma tan eficiente como lo hace el tejido normal, de manera que son destruidos bloqueando el ciclo celular. De estos fenómenos que ocurren en los seres vivos tras la absorción de energía procedente de las radiaciones se encarga la radiobiología.
1.2.- Objetivos
El objetivo de la radioterapia es la eliminación radical del tejido anormal o el control de su crecimiento aplicando una dosis controlada de radiación ionizante muy intensa a un determinado volumen, definido por el tamaño del tumor. Actualmente, la tecnología permite diagnosticar en sus primeros inicios un tumor así como su tratamiento oportuno, lo cual ofrece mayores expectativas de vida.
La radioterapia externa, de la que habla esta investigación, se lleva a cabo normalmente con haces de fotones, los cuales se pueden producir a partir de rayos X de alta energía producidos con un acelerador lineal, de rayos gamma producto del decaimiento del 60Co o de rayos X de baja energía (50-300 keV) producidos con un tubo convencional de rayos X. El acelerador lineal se ha constituido en la aplicación más importante de la física de partículas al tratamiento del cáncer. Su importancia radica en que permite acelerar electrones de energías entre 4 y 35 MeV utilizando microondas de alta frecuencia.
En radioterapia las fuentes mas comunes de energía son electrones con alto radio q/m los cuales son usados en terapias de energía fotónica y de electrones. Otras fuentes son las partículas pesadas como protones, iones pesados, partículas alfa, así como pi-mesones y neutrones. Estas terapias han dado mejores resultados en especificad y exactitud de irradiación en el área del tumor y aunque sus costos son mayores, su principal ventaja es la minimización de la energía absorbida por el tejido circundante normal.
En los últimos años la radioterapia ha evolucionado enormemente y el reto es la determinación cada vez mas precisa de la dosis y de las diferentes áreas y posiciones de irradiación, modelando la geometría del haz a la forma que presenta el tumor desde distintas orientaciones para definir con precisión el volumen de tratamiento y preservar la integridad de los tejidos sanos circundantes.
1.3.- Historia de la Radioterapia
Desde la invención de los tubos de rayos x, pasando por la era del cobalto; ha habido un interés constante por mejorar y optimizar el uso de radiaciones con fines terapéuticos. El primer acelerador fue inventado en 1922 por R. Van de Graff, pero solo fueron implementados para terapia médica en la década de los 40 y fueron descontinuados por sus grandes costos y dimensiones. La invención del Betatrón en
1943, produjo un acelerador generador de rayos x de alta energía, con mayor penetración y menor dispersión de radiación que los tubos de rayos x y las fuentes radioactivas. Su desventaja fue la baja intensidad de los rayos x.
Los aceleradores lineales de radio frecuencia en los años 60, surgieron como aplicación Médica de los adelantos en física nuclear impulsados por la segunda guerra mundial. Estos generaban mayores dosis de radicación, por lo que se convirtieron rápidamente en los equipos mas usados en radioterapia.
2.- Tipos de radioterapia. 2.1.- Según la distancia de la fuente.
Según la distancia en que esté la fuente de irradiación, se pueden distinguir dos tipos de tratamientos:
- Braquiterapia: Este tratamiento consiste en irradiar selectivamente el tejido tumoral mediante la aplicación de una fuente radiactiva que se posiciona automáticamente con altísima precisión dentro del mismo. Para ello se utiliza un equipo especial microselectron HDR de Nucletron, que consta de un Sistema Computarizado de Planificación Tridimensional con software Plato 3D. Un dispositivo automático de carga remota que posiciona la fuente de alta tasa de dosis de Iridio radiactivo de acuerdo al programa diseñado por computadora por el Físico y aprobado por el Médico para cada caso clínico. Control electrónico con monitoreo continuo de la posición de la fuente radiactiva y su desplazamiento programado para suministrar la dosis terapéutica con mínimo compromiso de los tejidos sanos adyacentes
- Teleterapia o radioterapia externa, en que la fuente de irradiación está a cierta distancia del paciente en equipos de grandes dimensiones, como son la unidad de Cobalto y el acelerador lineal de electrones. En este tipo de tratamiento, que es el más común, los pacientes acuden diariamente de forma ambulatoria por un período de tiempo variable, dependiendo de la enfermedad que se esté tratando. La radiación puede ser de rayos gamma, rayos X, electrones, protones o núcleos atómicos.
Antiguamente se empleaban rayos X de ortovoltaje o baja energía (pocos miles de voltios) que no tenían capacidad de penetrar en la profundidad de los
tejidos. Más tarde se incorporó la bomba de Cobalto 60 cuya radiación de rayos gamma con una energía de 1,6 MeV (megaelectrón-voltios) penetraban más en profundidad. A partir de los años 70 surgieron los aceleradores lineales de electrones (ALE, ó LINAC, del inglés Linear Accelerator) que producen tanto rayos X de alta energía, pudiendo elegir la energía desde 1,5 hasta 25 MV, como electrones que sirven para tratar tumores superficiales.
La radioterapia externa convencional es la radioterapia conformada en tres dimensiones (RT3D). También pertenecen a este tipo de radioterapia, la radiocirugía, la radioterapia estereotáctica, la Radioterapia con Intensidad Modulada (IMRT), la radioterapia corporal total (TBI, del inglés Total Body Irradiation).
Más recientemente se ha incorporado la tecnología de IGRT, (del inglés Image-Guided Radiation Therapy) donde el Acelerador Lineal utiliza accesorios adicionales para tomarle una Tomografía Computadorizada Cónica al paciente antes de comenzar su sesión de terapia y, luego de comparar estas imágenes con las imágenes de Tomografía Computadorizada de la Simulación inicial, se determinan los movimientos ó ajustes necesarios para administrar la Radioterapia de una manera más efectiva y precisa.
2.2.- Según la secuencia temporal
Según la secuencia temporal con respecto a otros tratamientos oncológicos, la radioterapia puede ser:
- Radioterapia exclusiva: El único tipo de tratamiento oncológico que recibe el paciente es la radioterapia. Por ejemplo en el cáncer de próstata precoz.
- Radioterapia adyuvante: Como complemento de un tratamiento primario o principal, generalmente la cirugía. Puede ser neoadyuvante si se realiza antes de la cirugía, pero sobre todo la adyuvancia es la que se realiza después de la cirugía (postoperatoria).
- Radioterapia concomitante, concurrente o sincrónica: Es la radioterapia que se realiza simultáneamente con otro tratamiento, generalmente la quimioterapia, que mutuamente se potencian.
2.3.- Según la finalidad de la radioterapia: Según la finalidad de la radioterapia, ésta puede ser:
- Radioterapia radical o curativa: Es la que emplea dosis de radiación altas, próximas al límite de tolerancia de los tejidos normales, con el objetivo de eliminar el tumor. Este tipo de tratamiento suele ser largo y con una planificación laboriosa, donde el beneficio de la posible curación, supera la toxicidad ocasionada sobre los tejidos normales.
- Radioterapia paliativa: En este tipo se emplean dosis menores de radiación, suficientes para calmar o aliviar los síntomas del paciente con cáncer, con una planificación sencilla y duración del tratamiento corto y con escasos efectos secundarios. Generalmente es una radioterapia antiálgica, pero también puede ser hemostática, descompresiva, para aliviar una atelectasia pulmonar, etc.
3.- El Acelerador Lineal
Las máquinas de radioterapia de electrones que operan a voltajes superiores a los 10 MV producen rayos X de alta energía por radiación de frenado. La interacción de los electrones y los fotones con los materiales del cabezal del acelerador produce neutrones que exponen al paciente a una dosis no despreciable La producción de neutrones por reacciones nucleares inducidas por electrones tiene una sección eficaz que es aproximadamente 1/137 veces la correspondiente a reacciones fotonucleares que se describe mediante la resonancia dipolar gigante. Al punto ubicado a 100 cm en la dirección del haz de tratamiento se le conoce como el isocentro, IC; en la figura 1 se muestra un esquema del linac 3.1.- Usos
Un acelerador lineal (LINAC) es el dispositivo que se usa más comúnmente para dar radioterapia de haz externo a enfermos con cáncer. El acelerador lineal se puede usar también para la radiocirugía estereotáctica con resultados similares a
los obtenidos con el uso del bisturí de rayos gamma en áreas objetivas en el cerebro. El acelerador lineal también se puede usar para tratar áreas fuera del cerebro. Suministra una dosis uniforme de rayos X de alta energía a la región del tumor del paciente. Estos rayos X pueden destruir las células cancerosas sin afectar los tejidos circundantes normales. El acelerador lineal se usa también para dar radioterapia de intensidad modulada (IMRT).
3.2.- Funcionamiento
El acelerador lineal utiliza tecnología de microondas (similares a la que se usa para radar) para acelerar los electrones en la parte del acelerador llamada "guía de ondas", y luego permite que estos electrones choquen contra un blanco de metal pesado. Como resultado de estos choques, los rayos x de alta energía se dispersan alejándose del blanco. Una parte de estos rayos x se recoge y luego se confo1rma para formar un haz que corresponde con el tumor del paciente.
El haz sale de una parte del acelerador llamada gantry, que rota alrededor del paciente. El paciente está recostado sobre una camilla de tratamiento móvil y se usan rayos láser para asegurar que el paciente esté en la posición correcta. La radiación se puede administrar al tumor desde cualquier ángulo rotando el gantry y moviendo la camilla de tratamiento.
3.3.- Manejo del Equipo
El radioncólogo del paciente prescribe el volumen y la dosis del tratamiento apropiados. El radiofísico médico y el dosimetrista determinan cómo suministrar la dosis prescrita y calculan el tiempo necesario para que el acelerador lineal suministre esa dosis. Los radioterapeutas manejan el acelerador lineal y administran a los pacientes sus tratamientos diarios de radiación.
3.4.- Seguridad
La seguridad del paciente es muy importante. Durante el tratamiento el radioterapeuta
La Braquiterapia es una alternativa utilizada, ola o como complemento, en algunos casos vigila constantemente al paciente a través de un monitor de televisión de circuito cerrado. Además, en la sala de tratamiento hay un micrófono para que el paciente hable con el terapeuta si fuera necesario. De forma regular se ven las películas de entrada (radiografías tomadas con el haz de tratamiento) para cerciorarse de que la posición del haz no se desvíe de la planificación original.
El acelerador lineal se encuentra en una sala con paredes de plomo y concreto para impedir el escape de los rayos x de alta energía. El radioterapeuta debe encender el acelerador desde fuera de la sala de tratamiento. Debido a que el acelerador emite radiación sólo cuando está encendido, es bajo el riesgo de una exposición accidental. De hecho, se le permite a las mujeres embarazadas a manejar los aceleradores lineales.
Las máquinas de radiación modernas tienen sistemas de verificación internos que dan mayor seguridad de que la máquina no se encenderá hasta que se hayan cumplido perfectamente todos los requisitos de tratamiento prescritos por el médico. Cuando todas las verificaciones se igualan y están perfectas, la máquina se enciende para dar el tratamiento.
El control de calidad del acelerador lineal también es muy importante. Hay varios sistemas incorporados en el acelerador para que no suministre una dosis más alta que la prescrita por el radioncólogo. Todas las mañanas, antes de iniciar los tratamientos, el radioterapeuta utiliza un aparato llamado "rastreador" para cerciorarse de que la intensidad de la radiación es uniforme en todo el haz. Además, el radiofísico revisa de manera más minuciosa el haz del acelerador de forma semanal y mensual.
3.6.-Personal de un equipo de radioterapia
En el tratamiento por radioterapia participa un equipo de profesionales con experiencia integrado por:
- Oncólogo radioterapeuta: Es el médico responsable de la prescripción del tratamiento, su diseño, como también la supervisión y vigilancia del paciente.
- Radiofísico hospitalario (Físico Médico): En el área de radioterapia es el responsable de los métodos de cálculo, control de calidad y funcionamiento dosimétrico de los equipos. Supervisa todos los tratamientos, desde la dosimetría del equipo, basado en un protocolo de la OIEA (Organización Internacional de Energía Atómica), así como la conformación de los haces para tratamiento y evaluación de planeaciones propuestas para un mejor resultado.
- Ingenieros: Revisan periódicamente los equipos, realizando manutención preventiva y reparación cuando ésta es necesaria. Regulan el correcto funcionamiento mecánico y electrónico de los equipos.
- Tecnólogo de Radioterapia: Persona especializada en tratamientos radioterápicos y en el manejo de los equipos. Tienen varias responsabilidades: la ejecución diaria del tratamiento prescrito y del cuidado del paciente en las unidades de tratamiento, chequeo de movimientos mecánicos de la unidad a emplear (bajo supervisión de Radiofísica), realización de la Simulaciones del paciente (TAC).
- Enfermería: Desempeña cada vez más funciones al existir más tratamientos concomitantes con quimioterapia, más medicación profiláctica antes de dar la sesión al paciente que se administra por vía intravenosa, intramuscular, subcutánea, etc. Cada vez la braquiterapia tiene más importancia en los tumores localizados, por lo que la enfermería en quirófano es primordial o en las curas de lesiones radioinducidas. - Auxiliares de radioterapia, auxiliares administrativos y secretariado:
Se encargan de su atención en la consulta, citaciones, informes, contribuyendo al bienestar del paciente.
3.7.- Principios físicos
3.7.1.- Aceleración de partículas.
La aceleración eléctrica de partículas cargadas se basa en la aceleración lineal por radiofrecuencia RF. Estas partículas pueden ser desde electrones hasta iones. Conforme la masa de la partícula aumenta, el radio entre su carga (q) y su masa (m),
q/m, disminuye, deteriorando la eficiencia del proceso de aceleración. Cuando una partícula cargada es colocada en un campo eléctrico esta adquiere una energía potencial debido al trabajo que el campo realiza sobre la partícula cuando la desplaza de un punto a otro. En un acelerador, cuando una partícula (q) se mueve de un punto de V1 a otro de V2, a lo largo de cualquier trayectoria; el trabajo realizado por el campo eléctrico sobre esta carga unitaria positiva q es:
W Ep q(V1V 2)
Así que 1 electronvoltio es el trabajo realizado sobre una partícula de carga e cuando esta se mueve través de un campo eléctrico de 1V.
1eV (1,6022x10-19C) (1V) 1,6022x10-19 J
Los aceleradores producen partículas cargadas con energías de varios MeV y mayores. Anteriormente la capacidad de un acelerador estaba determinada por la magnitud de la energía fotónica que podía producir, alcanzando valores hasta de 45 a 50 MeV, pero los efectos segundarios desfavorables comenzaron a observarse, y fue necesario reducir las radiaciones de alta energía hasta el rango seguro de los 20 a 25 MeV.
3.7.2.- Diagrama de Bloques del acelerador lineal
La configuración más básica de un acelerador es emplear la aceleración de partículas entre dos electrodos a razón del gradiente eléctrico entre ellos. El haz de electrones se acelera utilizando microondas de alta frecuencia, las cuales se propagan por una guía de ondas. Los electrones al incidir sobre el blanco, el cual normalmente es de tungsteno, producen rayos X.
Los colimadores que se encuentran después del blanco sirven para determinar la forma y el tamaño del haz que incide sobre el paciente. Para poder aplicar una dosis uniformemente distribuida sobre el tumor, el equipo gira alrededor de un eje de rotación de tal manera que el paciente pueda ser tratado desde varias orientaciones.
Figura 2. Representación esquemática de un Linac
El acelerador lineal también llamado LINAC (linear accelerator) es un tipo de acelerador que le proporciona a la partícula subatómica cargada pequeños incrementos de energía cuando pasa a través de una secuencia de campos eléctricos alternos. El haz de electrones es producido en un acelerador consistente en un cátodo y ánodo alimentado por un potencial eléctrico de cientos de kilovoltios, con el fin de acelerar electrones a una velocidad cercana a 0.5c. Los aceleradores usados en radioterapia son alimentados por energía de RF. Los generadores más comunes son magnetrons y klystrons que producen ondas radio en la banda s (1.55-5.2 GHz). 3.7.3. -Arquitectura del acelerador lineal
Las partes componentes en un sistema general de acelerador lineal son las siguientes:
El modulador genera pulsos de alto voltaje los cuales son enviados al generador de RF y al emisor de electrones. La longitud de los pulsos es del orden de los microsegundos. En algunos casos el generador esta protegido por un isolador el cual previene que la energía sea reflejada hasta el generador y pueda causar inestabilidad a la onda por perdida de fase. La estructura de aceleración esta acoplada al generador de RF por medio de un control de frecuencia automática (AFC), que sintoniza la onda dentro de un rango muy estrecho alrededor de la frecuencia de resonancia.
Cuando los electrones colisionan con el blanco producen rayos x. Estos rayos pasan por un primer colimador y luego pasan por un filtro cónico. Existen cámaras de colimadores variables que modifican la forma del haz, así como sistemas ópticos que determinan el tamaño del campo y la distancia entre el emisor y área a irradiar.
La unidad de tratamiento y la estructura de aceleración de las partículas están contenidas en el gantry el cual puede rotar 360° alrededor de su eje de rotación como se muestra en la figura. El área a irradiar debe estar localizada en el isocentro, un punto definido por la intersección ortogonal de los ejes de rotación de la unidad de tratamiento y del haz emitido. Existen aceleradores en los cuales el generador de RF y el emisor de electrones es modulado por pulsos periódicos
Figura. Acelerador lineal para radioterapia convencional. 3.7.4.- Aplicaciones Médicas del Acelerador Lineal
El acelerador lineal tiene una gran aplicación en el campo de la medicina, mas específicamente en el campo de oncología radioterapéutica, haciendo que el cáncer se
convierta en una enfermedad manejable dando así una esperanza para la erradicación de tumores anteriormente inalcanzables, puesto que proporciona una mayor precisión mecánica, y se reducen las desviaciones propias del movimiento de la mesa de tratamiento y giros del cabezal del acelerador, suministrando una mayor seguridad al paciente.
Este equipo es primordialmente útil gracias a los múltiples colimadores que se posicionan de tal forma que pueden ser usados en el tratamiento de tumores cerebrales pequeños de morfología irregular, tanto benigno como maligno. En este sentido, están estudiando la puesta en marcha de un protocolo para el tratamiento de algunas lesiones funcionales cerebrales, como puede ser algunos casos de epilepsia. Además, se presenta como alternativa terapéutica de tumores pulmonares seleccionados, de tumores de columna cercanos a la médula espinal, tumores de base de cráneo, y como consolidación de la enfermedad oligometastásica a nivel de hígado, retroperitonéo y pulmón. Entre otras aplicaciones encontramos:
La radiocirugía que consiste en la administración de una dosis elevada de radiación focalizada. La técnica es de alta precisión y esta dirigida a pacientes con tumores cerebrales benignos, malformaciones arterio-venosas o de metástasis cerebral. Aunque esta aplicación implica el término de cirugía, cabe resaltar que no hay ninguna incisión en absoluto y se realiza en régimen ambulatorio, eliminando las complicaciones, la hospitalización y el tiempo de recuperación asociado con la cirugía craneal convencional.
También es posible realizar radiación extereotáxica, que consiste en la administración de la misma cantidad de radiación (o superior) que la radiocirugía convencional, pero es aplicada en pequeñas dosis distribuidas en una serie de tratamientos diarios (dosis fraccionada). El fraccionamiento de la dosis favorece la reparación del tejido sano cercano a la lesión, especialmente de estructuras críticas tales como las vías ópticas o cerebrales.
La Radioterapia de intensidad modulada (IMRT) es una modalidad avanzada de radioterapia de alta precisión donde la dosis de radiación está diseñada para conformarse a la forma tridimensional del tumor mediante la modulación (control) de la intensidad del haz de radiación para enfocar una dosis más alta en el tumor, al tiempo que se reduce al mínimo la exposición a la radiación en los tejidos
circundantes normales. Debido a que con IMRT la proporción de dosis al tejido normal respecto a la dosis al tumor es baja, es posible administrar dosis de irradiación más altas y eficaces al tumor con menos efectos secundarios que con las técnicas de radioterapia convencional. La IMRT también puede reducir la toxicidad del tratamiento.
Radioterapia intraoperatoria: Es la Radioterapia para cáncer u otras enfermedades que se realiza durante una operación. Uso de un acelerador lineal portátil en la sala de operaciones para administrar radioterapia intraoperatoria. Para todas las anteriores aplicaciones se lleva a cabo una preparación previa donde se hace una simulación de tratamiento, una TAC que le permite al radioncólogo especificar la forma tridimensional del tumor y los tejidos normales, gracias a un software especializado que trae el equipo.
Figura. Software para análisis y los cálculos previos al tratamiento.
Seguidamente el dosimetrista calcula cuidadosamente la dosis de radiación necesaria para el tratamiento y el radiofísico médico usan esta información para diseñar los haces que se usarán en el tratamiento supervisando el trabajo del dosimetrista, elaborando y dirigiendo programas de control de calidad del equipo y ayudando a asegurar que los tratamientos complejos sean adaptados personalmente para cada paciente.
Figura. Consola de control de acelerador lineal mostrando todas las funciones monitoreadas durante un tratamiento.
Posteriormente el paciente entra en una sala con paredes de plomo y concreto para impedir el escape de los rayos X de alta energía, donde el radioterapeuta colocara un molde corporal de poliuretano previamente hecho a la medida del paciente o una mascara también anticipadamente hecha según sea el caso de cáncer a tratar, para evitar así algún movimiento del paciente durante el tratamiento. Cada tratamiento individual dura unos pocos minutos y el paciente puede irse del departamento de radioterapia después de 30 a 45 minutos en cada sesión. Durante la radioterapia no se siente nada, y los efectos secundarios en general toman dos semanas o más en aparecer.
Figura. Sala de tratamientos, donde el radioterapeuta hace una previa preparación del paciente.
En el mercado se pueden encontrar varias casas fabricantes de aceleradores lineales, ente ellas:
a.- Siemens
Con el modelo PRIMUS® Linear Accelerator. De tecnología digital avanzada
para tratamientos de radioterapia. Este equipo puede emplea energía fotónica y de electrones.
b.- Varians: con los modelos:
Clinac® Trilogy™ Linear Accelerators
Estos equipos son precisos y efectivos en los tratamientos de cáncer ya que dan el en blanco en los tumores con mucha exactitud. Además minimizan el volumen de tejido expuesto a radiación durante el tratamiento y así evita irradiar tejido sano. Debido a su configuración de colimadores multihoja.
c.- Radionics:
Con su modelo HDRT que es un acelerador lineal que basado en tomografía computada, permite realizar terapias de radiación de alta definición. En la grafica se
observa que en equipos convencionales, errores de precisión en el área de irradiación pueden cometerse, aun con la inmovilización del paciente. En la fotografía se muestra que la espina dorsal en este caso podría recibir una dosis equivocada significativa. Con el sistema HDRT estos errores se corrigen ya que las variaciones del isocentro pueden ser calculadas automáticamente asegurando precisión en el blanco.
Sin HDRT Con HFRT
Su modelo MMLC™ (Mini-Multileaf Collimator), consiste en un linac de colimadores multihoja que permite una distribución de dosis precisa y conformada para tratar tumores irregulares y complejos. Tienen un software de planeación que especifica restricciones a las dosis, ya que implementa una función de corrección que minimiza la diferencia entre la dosis real y la planeada en cada voxel de la anatomía irradiada. Estos sistemas además implementan una velocidad de procesamiento alta. El promedio del tiempo que emplea en cálculos es alrededor de 1 minuto.
d.- Philips
El modelo Pinacle3 implementa modelos basados en segmentación, permitiendo a los radioterapeutas y dosimetristas elegir de librerías modelos de órganos para adaptarlos automáticamente a la anatomía del paciente.
Fig.- Model-Based Segmentation
También existen otras casas fabricantes como MITSUBISHI, GENERAL ELCTRIC. AccuFix Cantilever - IMRT: Es la mesa por excelencia para tratamientos de Cabeza, cuello, pituitaria y Cráneo Axial espinal. Fabricada de un compuesto especial de Fibra de Carbono radiotranslúcido, único en el mundo, más ligero que la fibra de carbono convencional llamado Xtrans. Esta mesa esta dotada de un sistema de fijación de hombros diseñado para mejorar el reposicionamiento y reducir la movilidad del paciente durante el tratamiento, que nos permite despejar la zona de tratamiento y mantener al paciente cómodamente inmovilizado.
RT-4525 - AccuFix Cantilever
4.-Unidad de Radioterapia de la Policlínica de Barquisimeto
Cuenta con un acelerador lineal SIEMENS modelo PRIMUS® Linear
Accelerator. Este equipo es utilizado en radioterapia externa. El aparato es manejado
por el radioterapeuta, un tecnólogo con capacitación especial. El plan de tratamiento general es creado por el radioncólogo. El proceso de radioterapia se puede dividir en tres partes:
a) Simulación
b) Planificación del tratamiento c) Administración del tratamiento
Durante la simulación, el radioterapeuta coloca al paciente en la posición de tratamiento en una máquina especial de rayos X o de TAC y toma radiografías de
simulación. Para ayudarle al paciente a estar inmóvil durante la simulación y el tratamiento se usan mascarillas, almohadones u otros dispositivos. Con estas imágenes, el radioncólogo luego determina el volumen del tumor y la región que se debe tratar. El dosimetrista y el radioncólogo determinan cuál es la mejor disposición de los haces de radiación para tratar al paciente, y el radioterapeuta hace pequeñas marcas en el paciente para guiar los tratamientos diarios Para la planificación del tratamiento, el dosimetrista, el radiofísico y el radioncólogo usan una computadora especial para calcular la dosis de radiación que se le administrará al tumor y a los tejidos circundantes normales.
Fig. Sala de Tratamiento de la Radioterapia.
El proceso de tratamiento dura 10 a 30 minutos cada día, y la mayor parte del tiempo se pasa colocando al paciente en la posición correcta. Los pacientes habitualmente reciben el tratamiento una vez al día, cinco días por semana, por un total de dos a nueve semanas. El diagnóstico del paciente determina la duración total del tratamiento. Ocasionalmente los tratamientos se dan dos veces al día.
5.- Mecanismo de acción de la Radioterapia.
Los efectos biológicos de una irradiación sobre los tejidos son consecuencia de una cadena de fenómenos desencadenados por el paso de los haces de energía. Los sucesos iniciales son ionizaciones (eyección de un electrón), o las excitaciones (paso de un electrón a un nivel de energía superior), provocados por la interacción de las radiaciones incidentes con los átomos de las moléculas
celulares. Estas modificaciones físicas comportan unas perturbaciones fisicoquímicas que producirán finalmente un efecto biológico.
5.1.- Etapa física
Las ionizaciones y excitaciones son producidas por las partículas cargadas, en rápido movimiento, por interacción con los electrones del medio que se encuentran en su trayectoria. La radiación incidente, llamada primaria, se denomina directamente ionizante ya que de por si ya está cargada (electrones, protones, iones pesados. Se le llamará indirectamente ionizante cuando es eléctricamente neutra (fotones, neutrones); las ionizaciones son entonces producidas por las partículas cargadas que ellas movilizan en el medio: electrones llamados secundarios de los fotones y protones de los neutrones.
El mecanismo de ionización o el de excitación se produce por la fuerza de Coulomb (atracción de dos partículas de carga eléctrica de signo opuesto o repulsión de dos partículas de carga eléctrica del mismo signo).
Las interacciones de los electrones, de las partículas pesadas y de los fotones con la materia producen una serie de efectos (Compton, fotoeléctrico, y de materialización), en la radioterapia de alta energía el efecto predominante es el Compton, en el cual la energía del fotón incidente se divide entre el electrón desplazado y un fotón difuso; la proporción de energía del electrón secundario es más fuerte que la del fotón incidente.
5.2.- Etapa fisicoquímica
Son las colisiones entre los electrones secundarios y las moléculas del medio los responsables de los efectos fisicoquímicos y químicos.
Una célula puede ser lesionada mediante una acción directa sobre las moléculas celulares. Las moléculas excitadas o ionizadas poseen un excedente de energía que puede ser expulsado por la ruptura de un enlace covalente y la escisión de la molécula en dos fragmentos. Cada uno de ellos conlleva uno de los dos electrones del enlace y se convierte en un radical libre. La presencia de un radical libre de un electrón no acoplado, llamado célibe, le confiere una gran reactividad química que es la base del efecto biológico. Los radicales libres tienen
tendencia a unirse entre ellos para producir nuevas moléculas. Finalmente cuando todas las moléculas recobran su estado estable, algunas se han modificado mediante cortes y nuevas uniones o puentes.
Existe a su vez un mecanismo por una acción indirecta sobre las mismas dianas por medio de los productos de la radiolisis del agua celular. La ionización de una molécula de agua conduce, después de una cascada de reacciones químicas a la formación de radicales libres (oxidantes o reductores), altamente reactivos; que son el origen de los efectos biológicos.
También debemos destacar las lesiones a nivel del ácido desoxiribonucleido (ADN). El ADN desempeña un papel esencial en la división celular y la síntesis de las proteínas. Las dos cadenas complementarias del ADN están constituidas por una alternancia de un azúcar, la desoxiribosa y el ácido fosfórico, y están engarzados entre ellos por unos pares de bases (sea adenina y guanina, sea citosina y timina); es la unión de estas bases lo que constituye el código genético. La molécula de ADN puede ser lesionada directamente por los electrones o más a menudo indirectamente por los radicales libres producidos por la radiolisis del agua; se tratarán de lesiones de las bases, de los azúcares, de los puentes y sobre todo de rupturas de cadena. La célula posee unos enzimas, como el ADN polimerasa, que le permiten, bajo ciertas condiciones la reparación de las cadenas lesionadas.
Las lesiones celulares elementales son esencialmente las del ácido desoxiribonucleico del núcleo celular, mucho más frecuentes e importantes que las del ácido ribonucleico de los ribosomas del citoplasma o las de la membrana celular que se manifiestan por una modificación de la permeabilidad. Estas lesiones pueden clasificarse en:
a. Letales si son irreparables y afectan funciones vitales para la célula. La muerte celular no es normalmente inmediata exceptuando en los casos de irradiaciones de varias centenas de Gy. Para dosis de algunos Gy que son las habituales en radioterapia, la célula para de dividirse después de una o una serie de mitosis; esta es la muerte diferida o apoptótica que
corresponde a la pérdida de proliferación. Esto explica el retraso constante observado entre la irradiación y la regresión clínica del volumen tumoral. b. Subletales, que no son individualmente letales y son reparables; la
acumulación de estas lesiones subletales en la célula puede incluso ocasionar también una muerte diferida.
c. Potencialmente letales, que pueden ser letales si la división acontece rápidamente, pero que también pueden repararse si las condiciones son favorables.
5.3.- Efecto biológico de la irradiación
El efecto biológico en el tejido de una dosis absorbida de irradiación varía con el tipo de radiación y también depende de factores biológicos. Otro concepto importante, el fraccionamiento, o la administración de la dosis en “partes“, permite la recuperación de las células normales mientras disminuye el número de células malignas. Así la dosis total tolerada o dosis de tolerancia depende de la dosis por fracción, de la tasa de dosis o cantidad de energía administrada por tiempo de cada fracción, de la sensibilidad de los tejidos y de la recuperación que pueda darse entre fracciones. Con un tumor y un tipo de radiación dados, el efecto biológico estará influenciado principalmente por tres factores interdependientes. 5.4.- Dosis total administrada
La dosis que puede ser tolerada por los tejidos normales varía con el tiempo total en que se da la dosis. La dosis que puede darse en una determinada localización es limitada, con una duración máxima de 7 u 8 semanas; usando por ejemplo un fraccionamiento de 2 Gy / día hasta un total de 50-78 Gy. Un aumento de duración incluso puede ser contraproducente.
5.5.-Tiempo total en que se administra la dosis
Para un volumen dado, el tamaño de cada fracción y el tiempo de intervalo entre fracciones alteran el efecto biológico. Esto es parecido al efecto de la tasa de dosis, que es básico en braquiterapia y en la irradiación corporal total donde se utilizan diferentes tasas de dosis. Los cursos convencionales de irradiación consisten en una dosis diaria de 5 veces a la semana, con el periodo de descanso
de sábado y domingo. Existen también otros tipos de fraccionamiento que se pueden utilizar en determinadas ocasiones.
Se puede producir una falta de eficacia del tratamiento si el paciente lo interrumpe varios días sea por enfermedad, reacciones agudas, etc. Esto produce un excesivo alargamiento del tratamiento por encima de lo programado. Ocasionalmente esto puede intentarse compensar con alguna fracción adicional. Existen evidencias científicas que tantos pacientes afectos de tumores de cabeza y cuello, cérvix o pulmón empeoran su probabilidad de supervivencia de manera significativa si su tratamiento se prolonga varios días más de lo establecido convencionalmente. También está bibliográficamente establecido que en algunos pocos tumores, como el de próstata, dado su lento crecimiento o tiempo de duplicación, la duración del tratamiento depende de la dosis y no del tiempo en el que se administra aquella.
Existen diversas razones por las cuales pude administrarse menor número de fracciones semanales, conociéndose como hipo-fraccionamiento:
a. Disminución de desplazamientos en pacientes con gran afectación del estado general o con un efecto agudo por la enfermedad, como por ejemplo dolor o compresión medular.
b. Poca disponibilidad de unidades de tratamiento en relación con la demanda.
Se pueden administrar una, dos o más sesiones semanales mayores de 2 Gy, fracción considerada clásica o estándar. El periodo de descanso entre fracciones permite su tolerancia, aumentando no obstante el potencial de daño tardío radioinducido. Se utiliza preferentemente en tratamientos paliativos.
Por otra parte existe el hiperfraccionamiento el cual se basa en acortar la duración del tratamiento pero dando mayor número de pequeñas fracciones, permitiendo mejorar el control local de tumores con un tiempo de duplicación celular de alrededor de 5 días. Tales regímenes pueden aumentar los efectos agudos sin alterar la probabilidad de mayor número de efectos tardíos o crónicos.
Se administran dos o tres sesiones por día con un periodo entre ellas de aproximadamente 6 horas. Esto permite la recuperación del tejido sano y además alcanzar una dosis total más alta. Existen modificaciones del hiperfraccionamiento que combinan número de fracciones, tiempo entre ellas, duración y dosis total, (hiperfraccionamiento acelerado, sobreimpresión concomitante, hiperfracciona-miento continuo acelerado), que no describiremos por razones de espacio.
5.6.-Volumen irradiado
En referencia al volumen irradiado, cuanto menor es mayor la dosis que puede ser tolerada, dependiendo también de la dosis fracción utilizada que afecta también a los tejidos sanos. El tipo de tejido tratado, una pobre ingesta de alimentos o de líquidos, junto a la administración de alguna medicación, especialmente quimioterapia, pude afectar también el nivel de dosis tolerada
5.7.- Efecto de la radiación sobre los tumores
Las consecuencias de una irradiación sobre un tejido son diferentes según la población celular que la componga esté en equilibrio o en crecimiento. La mayoría de los tejidos sanos pertenecen a la categoría de poblaciones tisulares en equilibrio. El número de células que nacen es igual al de las células que mueren. El tiempo de renovación, que sería aquel al principio del cual todas las células han sido renovadas, está comprendido entre algunos días (como en el caso de la mucosa intestinal) o de algunos meses o años (como en el caso del hígado o el riñón).
Por otra parte el ejemplo tipo de poblaciones tisulares en crecimiento está constituido por los tumores. El tiempo de duplicación varía desde algunos días a varios años y depende esencialmente del porcentaje de células en curso de división. La evolución de la población después de una irradiación única es la resultante de la desaparición de las células muertas y de la multiplicación de las células sobrevivientes.
Al pretender describir el efecto de las radiaciones sobre los tumores se ha de tener en cuanta que la velocidad de crecimiento de un tumor estará en función:
