Uso de Cobalto 60, distancia fuente-isocentro de 80-100 cm, tamaño del campo 5×5 a 35×35 cm, rotación gantry 360º y rotación del colimador mayor a 180º.
Energía de fotones 1,17 y 1,33 MeV, vida media 5,272 años, actividad 3000 a 12000 Ci, tasa de dosis 50 a 300 cGy/min/10×10.
Aceleradores Lineales
Tamaño campo 0x0 a 40×40, distancia foco-isocentro 100 cm, rotación colimador mayor a 180º.
Curva de Dosis de Profundidad
Fotones de 6 MV: mayor intensidad de energía en zona superficial y en la profundidad en menor, Dmax zona de 0 y 1,5.
Fotones de 18 MV: pick se va modificando a la derecha, Dmax de 3,2 o 3,5.
Electrones 6 MeV-9-12-15-18: aceleradores lineales, Dmax de 1,5, generan mucha dosis en superficie, sirve en lesiones superficiales.
Etapas de la RT
Simulación/planificación, dosimetría clínica, controles de calidad, aplicación de tratamiento y evaluación clínica periódicas.
Braquiterapia
Radium 226 –> decaimiento por partículas alfa y rayos gamma, VM 1620 años, energía de fotones (media 0,78 MeV y max 2,45 MeV).
Cesio 137 –> decaimiento por partículas beta y rayos gamma, VM 30 años, energía de fotones (media 0,662 MeV y max 0,662 MeV).
Otros: Oro 198, Estroncio 90, Iridio 192, Yodo 125 y Cobalto 60.
Equipos de Braquiterapia
Baja tasa de dosis: hasta 2 Gy/hr, 72-120 hrs –> Radium.
Media tasa de dosis: 2-12 Gy/hr, 20 a 60 min –> Cesio.
Alta tasa de dosis: mayor a 12 Gy/hr, minutos –> Iridio.
Volúmenes
GTV (volumen macroscópico): partes de crecimiento maligno donde la densidad de células tumorales es mayor.
CTV (volumen clínico): volumen externo que va por fuera y lo engloba, posible enfermedad microscópica no evidenciable.
PTV (volumen planificado): incerteza del tratamiento, de posibles movimientos, errores de posición, equipo, volumen de seguridad.
Conceptos de la Radiobiología
Efectos Provocados en Organismos por la Radiación
Físico: interacción electrones con fotones o partículas que conforman el haz de radiación, electrones secundarios interactúan con más electrones, los excitan y producen más ionización.
Químico: radicales libres resultantes de la radiólisis del agua interactúan con otras moléculas y producen lesiones biológicas.
Biológico: inicia activación de reacciones enzimáticas para reparar el daño por radiación, algunas son reparadas otras no.
Ciclo Celular
Más sensibles a la radiación: fase M y G2 o interfase tardía.
Menos sensible: fase S, G1 tardía y G0.
Transferencia Lineal de Energía (LET)
Energía depositada en camino recorrido.
Alto LET: neutrones, protones, partículas pesadas cargadas (LET mayor a 10 KeV).
Bajo LET: rayos X, rayos gamma y electrones (LET menor a 10 KeV).
Eficiencia Biológica Relativa (EBD)
Dosis igual pero con diferente LET.
EBD está determinada por: número de fracciones, tasa de dosis, dosis de radiación y calidad de radiación (LET).
Daño Celular
Daño directo: radiación interactúa directamente con el ADN y predominan en radiación de LET alto.
Daño indirecto: radiación interactúa con otras moléculas como el agua y forman radicales libres que dañan indirectamente al ADN, producido por LET baja.
Consecuencias del Daño Celular
Ningún efecto, apoptosis, mutación, muerte interfase, retraso mitótico, fallo reproductivo.
Relaciones de α/β Altas
Alta tasa de recambio celular y baja capacidad de reparación celular.
Domina a bajas dosis, ya que a altas dosis hay muerte celular por acumulación de daño subletal.
Dosis de 10 Gy.
Relaciones de α/β Bajas
Baja tasa de división celular y mejor capacidad de reparación de daño subletal.
Reacciones tardías.
Dosis aproximada de 3 Gy.
Fraccionamiento
5R –> Reparación, Repoblación, Redistribución, Reoxigenación y Radiosensibilidad.
Tipos de Fraccionamiento
Fraccionamiento estándar: 1,8-2,0 Gy/día, 5 días/semana, mejor índice terapéutico, dosis total de 50 a 70 Gy en 5 a 8 semanas.
Hiperfraccionamiento: 2 fracciones al día de 1,1-1,20 Gy, 5 días/semana, cada fracción separada por 6 horas, dosis total de 80 Gy.
Fraccionamiento acelerado: dosis de fraccionamiento son convencionales, 2 fracciones diarias, dosis total de 60 Gy, dosis de 1,5-2 Gy x 2 veces/día, 5 días/semana, útil en tumores que proliferan rápido, tratamiento paliativo.
Hipofraccionamiento: 3,4,5 Gy/día x 2 a 10 días, útil en tumores específicos y tratamientos paliativos, destrucción rápida del tumor.
Física de la RT
Radiación Ionizante
Radiación que posee la energía necesaria para separar un átomo neutro en 2 y es capaz de crear dos iones.
Tipos de Fuente de Radiación Ionizante
Rayos gamma: radiación electromagnética emitida desde un núcleo inestable (que tenga más neutrones o protones), reacción de aniquilación entre la materia y la antimateria, partículas neutras, sin carga.
Rayos X: radiación electromagnética emitida por partículas cargadas en los cambios de niveles de energía atómico.
Partículas cargadas: con carga eléctrica (protones, electrones, iones y positrones).
Partículas neutras: sin carga eléctrica (neutrones, fotones y partículas con carga eléctrica 0).
Clasificación de la ICRU
Directamente ionizante: partículas cargadas, entregan energía al medio directamente por interacciones.
Indirectamente ionizante: partículas sin carga que entregaron energía al medio y esa energía la recibe alguna partícula cargada.
Descripción de Magnitudes No Estocásticas
Número de partículas: número de partículas emitidas, transferidas o recibidas, capaz de atravesar el volumen.
Energía radiante: energía total de las partículas emitidas, transferidas o recibidas.
Fluencia: cantidad de rayos que inciden en el área transversal de una esfera, se mide en 1/m2.
Fluencia de energía: cantidad de energía que traspasa el área transversal de una esfera, se mide en J/m2.
Tasa de fluencia: cantidad de partículas que son capaces de cruzar un área transversal de una esfera, se mide en 1/m2s.
Tasa de fluencia de energía: cantidad de energía que es capaz de cruzar por un área, se mide en J/m2s o W/m2.
Magnitudes de Interacción
Sección eficaz: parámetro que nos permite conocer la probabilidad de interacción entre la radiación y materia y depende de la energía de la partícula.
Mayor energía: menor sección eficaz, menos probable que interactúe.
Menor energía: mayor sección eficaz, más probable que interactúe.
Coeficiente de Interacción para Partículas sin Carga (μ)
Coeficiente de atenuación lineal: probabilidad de que ocurra una interacción.
Coeficiente más grande –> la curva decae más.
Se mide en 1/m o 1/cm.
Dependencia de la Energía de Coeficiente de Interacción
A mayor energía –> disminuye el coeficiente, ya que atenúa menos.
Si aumenta el número de partículas –> aumenta el coeficiente.
Coeficiente de Atenuación
Coeficiente de transferencia de energía másico: capacidad que tiene el medio para transferir energía.
Coeficiente de absorción de energía másico: más importante, capacidad que tiene el medio para interactuar con la materia y absorber energía del medio.
Coeficiente de Interacción para Partículas Cargadas
Stopping power másico: cantidad de energía que es capaz de ceder al medio (libera).
Se mide en J/m2kg.
Rango de Partículas CSDA
Distancia que es capaz de atravesar una partícula en un material.
Se obtiene por el stopping power.
Rango es el promedio de la distancia que recorre la partícula.
Distancia terapéutica que permite medir la profundidad que llega la partícula cargada.
Magnitudes Dosimétricas
Magnitudes Asociadas con la Transferencia de Energía
Kerma: cantidad de energía cinética que es capaz de entregarle la radiación a la materia.
Se mide en Gray.
Se puede medir por su composición.
Fotones monoenergéticos: fluencia de energía y coeficiente de transferencia.
Fotones polienergéticos: conteo de fotones con coeficiente de energía.
Componentes del Kerma
Kerma de colisión: interacciones con electrones, resultando en disipación local de energía.
Kerma de radiación: interacciones radiactivas con los campos de fuerza del núcleo, ocurre en capas exteriores.
Exposición
Cantidad de carga que es capaz de generar en un volumen de masa.
Se mide en Roentgen.
El Kerma de colisión se relaciona.
Dosis Absorbida
Radiación que quedó en el medio.
Se mide en Gy.
Entrega de Dosis
Equilibrio electrónico (CPE): todo lo que entra debe ser capaz de salir.
Condiciones para que Exista CPE
Todo el volumen debe ser de los mismos átomos.
Todas las partículas deben estar distribuidas uniformemente.
Vienen en una sola dirección.
Pueden interferir en la trayectoria de las partículas cuando están interactuando.
Equilibrio Electrónico Transiente (TCPE)
Es momentáneo, cuando la dosis y el Kc son proporcionales.
Ideal: dosis es constante e igual al Kerma.
Real: dosis decae a medida que entra en el medio.
Mecanismo de Interacción de Fotones
Efecto fotoeléctrico: fotón interactúa con electrón fuertemente ligado y lo arranca, transfiriendo toda su energía, fotón desaparece.
Efecto Compton: fotón interactúa con electrón, fotón no desaparece e interactúa con los electrones.
Formación de pares: fotón desaparece al interactuar con el núcleo y da origen a 1 o más partículas.
