BRAQUITERAPIA Jose Miguel Delgado Rodríguez Hospital Universitario 12 de Octubre. España Virginia...

BRAQUITERAPIA

Jose Miguel Delgado Rodríguez

Hospital Universitario 12 de Octubre. España

Virginia Solana González

Instituto Madrileño de Oncología. España

Curso de Actualización para Tecnólogos en Radioterapia. ARCAL RLA6/058 Tema 29 : Braquiterapia . J.M Delgado V. Solana 1 2008-10

ÍNDICE

• Conceptos generales• Fuentes• Técnicas• Sistemas de planificación• Patologías - Mama. - Piel. - Ginecológica. - Próstata. - Labio.

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CONCEPTOS GENERALES

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• Infraestructura tecnológica capaz de generar haces de radiación.

• Desarrollo de diferentes sistemas metrólogicos y de

cálculo.

• Sistemas de inmovilización y de reposición del volumen blanco.

TERAPIA CON RADIACIONES

FACTORES LIMITANTES

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COMPONENTES DEL RESULTADO TERAPEUTICO

Dosis absorbida

Efecto terapéutico de la dosis.

OBJETIVO

Incertidumbres menores del 5 % (icru)

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RADIOTERAPIA CONFORMADA

OBJETIVO:

Adaptar la distribución de energía a la forma del volumen blanco

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Cubrir un volumen de tejido con un campo de radiación de manera que la distribución de dosis absorbida se adapte de forma óptima al objetivo terapéutico.

CONFORMAR-MODULAR


¿Por qué conformar?

JUSTIFICACION


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AUMENTO GANANCIA TERAPEUTICA

Física: Sistemas de Conformación.

Modulación

Biológica: Modificadores de la

respuesta.


CONDICIONANTES DE LA GANANCIA TERAPEUTICA

• Probabilidad de Control/Dosis.

• Efecto Volumen.

• Modelo lineal cuadrático.



CURVA DOSIS TOLERANCIA VOLUMEN

0.7

0.9

1.1

1.3

1.5

1.7

0 0.5 1 1.5 2

VOLUMEN RELATIVO

DO

SIS

RE

LA

TIV

A

JUSTIFICACION


Curva dosis-efecto

0

20

40

60

80

100

120

3 4 5 6 7 8 9 10 Dosis ( Gy )

Efe

cto

ControlTumoral

Necrosis

RESPUESTA TISULAR SIGMOIDAL


•Aproximación a los objetivos clínicos ponderando la toxicidad de los tejidos normales. •Máximo Gradiente en los bordes del PTV. •Mínimo Gradiente dentro del PTV. Homogeneidad

OPTIMIZACIÓN


INDÍCES DE CONFORMACIÓN


• Arie van´t Riet 1997 Conformation number

• Knöös 1998 Radiation Conformity Index

• ICRU 62 1999 Conformity Index


NUMERO DE CONFORMACION

CN > 0.60

ref

refT,

T

refT,

V

V

V

VCN

Grado de cobertura

Grado de protección

Vref

VT,ref

VT


Indice de Conformacion (ICRU 62)

CI = Volumen tratado

Volumen PTV


• Braquiterapia.

• Teleterapia.

TERAPIAS CONFORMACIONALES


TERAPIAS CON ACELERADOR

• Convencional

• Conformada dinámica

• Modulación de intensidad


LIMITACIONES DE LA TELETERAPIA

• Fraccionamiento.

• Movimiento del Blanco.

• Irradiaciones de Tejidos Próximos.

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• Conocimiento específico de la respuesta tisular - dosis suministrada.

• Determinación y localización precisa de los diferentes volúmenes blanco.

TERAPIA CON RADIACIONES

FACTORES LIMITANTES


Tratamiento de lesiones, normalmente oncológicas por medio de fuentes radiactivas que se colocan en el seno de los tejidos o en estrecho contacto con ellos.

BRAQUITERAPIA

DEFINICIÓN:


BRAQUITERAPIA

Administrar al CTV la dosis absorbida admitida como terapéutica.

OBJETIVO:


CARACTERÍSTICAS DEL TRATAMIENTO BRAQUITERÁPICO

• Fuente extensas. • Sistemas de contención y colimación de

acuerdo al aplicador.• Tratamientos de alto gradiente. • Alta conformalidad y heterogeneidad de la dosis

en el PTV.• Tiempos de administración de dosis cortos.


FUENTES


CARACTERISTICAS

DE LAS

FUENTES


Características Físicas De Las Fuentes

- Cesio (Cs 137) : T½ :30 años, E= 660 KeV

Presentación : agujas, tubos, granos

- Iridio (Ir-192) : T½ :74 días, E= 370 KeV

Presentación : hilos, discos , horquillas

- Oro (Au-198) : T½:2.7 días, E=70 KeV

Presentación : granos o suspensiones coloidales


Características físicas de las fuentes

-Yodo (I -125) : T½:60 días, E=28 KeV

Presentación :granos para implantes permanentes

-Paladio (Pd -103) : T½:17 días, E=21 KeV

Presentación :granos para implantes permanentes


RADIOISÓTOPOS UTILIZADOS

Cs-137 Ir-192

- Emisores +ß: I-125 / I- 131 Co-60 Pd-103 Au-198

Y-90

-Emisores ß : Sr-90

P-32


• Cs-137

alta tasa (HDR)

• Ir-192

• I-125

baja tasa (LDR)

• Pd-103

EMISORES GAMMA


CARACTISTICAS FISICAS COMPARADAS

E (KeV) T (días) Altatasa

Bajatasa

Ir-192 397 75 10Ci

I-125 28 60 0.3 - 0.5

Pd-103 20 17 1.0-1.5

ACTIVIDAD

25 mCi

Cs-137 662 10950 4 Ci 40 mCi


CARACTERIZACION FÍSICA DE LAS FUENTES


Tapón de acero

Cápsula externa

Cápsula interna

Microesferas Cerámicas de Cs-137, 50micras de diámetro

Tapón de acero

Fuente de Cs-137


Microesferas Cerámicas

de Cs-137, 50micras de diámetro

Cápsula interna

Cápsula externa

Tapón de acero

Aplicador de Heyman

acero

Tapón de acero

Vaina

de

acero


APLICADOR

Fletcher-Suit-Delclos


Protecciones de

Tungsteno

APLICADOR

Fletcher-Suit-Delclos


Localización espacial de las fuentes

R.Ortogonal R.SemiOrtogonal R. Isocentrica

R. Stereo R. Ang .Variable


LOCALIZACIÓN DE LAS FUENTES EN LA ANATOMÍA


ATLAS DOSIMETRICO


Distribución de dosis: 2 fuentes vaginales y 1 uterina


ESPECIFICACIÓN DE LAS FUENTES

Actividad (Ac) de una cantidad de radionúcleido se define como el número de desintegraciones producidas en un intervalo de tiempo (dN/dt). Unidad: Bq.

Actividad aparente (Ap): Corresponde a la actividad de una fuente puntual del mismo radionúcleido que produciría la misma Tasa de Kerma Normal en aire a la misma distancia del centro de la fuente real.



Tasa de Kerma Normal al aire( Kn ) :

Se define por el producto de la Tasa de Kerma en aire medida a un metro y el cuadrado de la distancia. Se expresa en

U = Gy.h ¯¹.m²


)exp()( tEfk iairei

i

enii

2

·

d

AX



TÉCNICAS


Intersticial.

Endocavitaria.

Plesoterapia.

Endovascular.

Infusional.

TIPOS DE TÉCNICAS


Hilos plásticos.

Agujas vectoras. Agujas hipodérmicas.

Horquillas vectoras.

TÉCNICAS DE TERAPIA INTERSTICIAL


Sistema Manchester ( Paterson y Parker)

Sistema Quimby

Sistema París

SISTEMAS CLASICO DE TERAPIA INTERSTICIAL


Hilos de IridioInsertos

INTERSTICIAL


Aplicadores rígidos (Fletcher-Delclos)

Aplicadores flexibles (Deluche )

Moldes vaginales (Chassagne)

Cilindros vaginales (Delclos)

TÉCNICAS DE TERAPIA ENDOCAVITARIA


ENDOCAVITARIA


ENDOCAVITARIA

Aplicadores de DelucheCurso de Actualización para Tecnólogos en Radioterapia. ARCAL RLA6/058 Tema 29: Braquiterapia. J.M Delgado V. Solana 52 2008-10

Curietrón

ENDOCAVITARIA


HDR-PDR


APLICADORES DE SR-90


SISTEMAS DE PLANIFICACION


IMPORTANCIA DE LOS SISTEMAS DE PLANIFICACION

ORGANIGRAMA OPERATIVO


SISTEMA

DE

PLANIFICACION

CARACTERIZACIÓNDE

SISTEMAS DE R&V.

CARACTERIZACIÓNDE

APLICADORES

CARACTERIZACIÓNDE

SISTEMAS DE IMAGEN

CARACTERIZACIÓNDE

ALGORITMOS DE CALCULO

CARACTERIZACIÓNDE

FUENTES

PLAN

DE IRRADIACIÓN

CLÍNICOCONTROL

LOCALIZACION DE FUENTES Y ESTRUCTURAS ANATOMICAS

DECISION TERAPEUTICA

PROCEDIMIENTO QUIRURGICO

SEGUIMIENTO

PARAMETROS DE CONTROL

TUMORAL TOXICIDADES

si

nono

si


ALGORITMOS DE CÁLCULO


θ)·g(r)·F(r,)θ,G(r

θ)G(r,·t··Sθ)D(r,

o0k

FORMULISMO TASK 43


),( rG FACTOR DE GEOMETRIA, que tiene en cuenta la distribución de material radiactivo.

)(rg FUNCION RADIAL, que tiene en cuenta la absorción y dispersión en el medio a lo largo del eje transversal de la fuente.

),( rF FUNCION DE ANISOTROPIA, que tienen en cuenta la variación de la distribución de dosis alrededor de la fuente.


Constante de Tasa de Dosis

k

oo

SrD ),(

Tasa de dosis en agua a la distancia de 1 cm en el eje transversal de la fuente por unidad de SK.

Incluye los efectos de distribución espacial de actividad ,encapsulado, autoabsorción y efecto del agua que rodea la fuente.


SISTEMA 3D

• Distorsión producida por los componentes metálicos de los aplicadores.

• Determinación de coordenadas de las fuentes dependiendo del espesor de corte y la localización de la fuente. Mejor con reconstrucción ortogonal .Utilizar marcas de referencia.

• Permite planificación con histogramas dosis – volumen (índices de cubrimiento, conformabilidad, uniformidad, etc.).

• Dificultades de transferencia del paciente.

• Dificultades para referir los puntos comunes tradicionales (Punto A y B, Punto M, etc.)


Limitaciones al Procedimiento

• Caracterización física de las fuentes.

• Localización espacial de las fuentes.

• Efecto de apantallamiento de las fuentes y aplicadores.

• Localización de las fuentes en la anatomía.

• Algoritmos de calculo.

DOSIMETRICOS I



• Determinación precisa de altos gradientes de dosis.

• Incorporación de los errores de set up (situación, posición ,inmovilización).

• Incorporación de efectos tisulares.

• Sistemas de evaluación dosimétricos y clínicos (TCP- ntcp) del tratamiento.

DOSIMETRICOS II



• Suma de distribuciones.

• Caracterización y gestión de sistemas de imagen.

• Fusión de imágenes.

• Normalización de formatos de imagen.(Dicom).

• Transferencia de información y control dosimétricos. (R &v).

DOSIMETRICOS III


Apantallamiento de fuentes

Sistemas de Planificación

Ningún algoritmo lo tiene en cuenta la aplicación directa del principio de superposición


Alto gradiente:


El calculo preciso requiere de unos tamaños de matriz grandes y de sistemas de interpolación muy precisos, para poder determinar la dosis


heterogeneidades


No existen en el momento actual algoritmos que permitan conocer los problemas.

Las consecuencias no son muy graves en BT Ginecológica debido a la homogeneidad tisular ¿Recto?

INCORPORACION DE EFECTOS TISULARES


CONTROL DE CALIDAD

www.sefm.es


PROTOCOLO DE CONTROL DE CALIDAD EN PLANIFICADORES

• Sistema informático.• Diseño y modelización de unidades de

tratamiento y haces de radiación.• Adquisición de datos anatómicos• Calculo de haces en teleterapia.• Braquiterapia.• Presentación y transferencia de resultados

Contenido


• Inspección general.• Verificación del funcionamiento general.• Funcionamiento del digitalizador y del ratón• Funcionamiento del digitalizador automático de placas.• Funcionamiento del Trazador gráfico e impresora

gráfica.• Funcionamiento del monitor.

Sistema Informático



• Funcionamiento de la Base de Datos.• Transferencia de datos TC y RM.• Conversión de números CT a densidad electrónica.• Herramientas de longitud. Cálculo de volúmenes.• Definición de contornos y segmentación de estructuras.• Generación y manipulación de estructuras 2D

reformateadas y 3D.• Fusión de imágenes.• Herramientas de automargen.

Adquisición de datos anatómicos



• Introducción de fuentes y puntos.• Librería de fuentes.• Especificación de las propiedades de emisión de la

fuente y conversión de magnitudes.• Algoritmos de Cálculo.• Factor Geométrico.• Efecto de los parámetros dependientes de la

absorción.

Braquiterapia I



• Verificación de la influencia de la anisotropía.• Efecto de los aplicadores.• Suma de contribuciones.• Algoritmos de optimización de distribuciones.• Normalización y Prescripción de dosis.• Histogramas de dosis volumen.

Braquiterapia II



• Radiografía digital Reconstruida.

• Impresión de datos.

• Impresión de curvas y aplicadores.

• Funcionamiento de la red.

Presentación ,Transferencia de datos y resultados



DVH diferencial en vejiga DVH diferencial en recto

DVH acumulativo en vejiga DVH acumulativo en recto


PATOLOGÍAS


CÁNCER DE MAMA


Fotones

Electrones 13 MeV

Intersticial


Instrumentación


Técnica


Imagen RX del implante de mama

Distribución de dosis


Equipamiento


Tratamiento


CÁNCER DE PIEL


Instrumentación


Técnica


SEMILLAS

CÁNCER DE PROSTATA


Sistema de implantación de semillas


cargador de semillas agujas

Instrumentación


Semillas I-125

Semilla de Paladio

Tipos de fuentes


Técnica


Planificación


CÁNCER DE LABIO


Técnica


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