Bases Físicas De La Radioterapia La radioterapia se basa en el empleo de las radiaciones ionizantes y su interacción con las células y, por ende, con la materia viva. La absorción de energía transferida a la materia biológica se traduce en: - Excitaciones:los electrones de los átomos ascienden a un nivel más energético. - Ionizaciones:por el desprendimiento uno o más electrones orbitales, se provoca una emisión de energía ionizante por parte del átomo. Las radiaciones que más nos interesan son aquellas que son capaces del ionizar el medio sobre el que actúan, se clasifican en: electromagnéticas y corpusculares. La radiación electromagnética no tiene masa, y lleva aparejado un campo eléctrico y otro magnético representándose, en física cuántica, como cuantos de energía denominados fotones. Los diferentes niveles de energía de los fotones conforman el espectro electromagnético. Los dos tipos de energía electromagnética de mayor interés terapéutico son los rayos X y la radiación gamma. Los rayos X se producen cuando un electrón acelerado choca contra el átomo arrancando un electrón e ionizándolo. Para compensar la inestabilidad los electrones saltan a capas orbitales más cercanas creando una cascada de emisión de energía sobrante en forma de rayos X hasta conseguir la estabilidad atómica. Las radiaciones corpusculares (y la radiación gamma) se producen por la desintegración nuclear de átomos inestables (radiactivos), sobre todo cuando el número de neutrones es inferior al de protones. Los núcleos de los elementos radiactivos emiten diferentes tipos de corpúsculos, neutrones, protones, partículas alfa, muones, piones,.. La radiación gamma se ocasiona por el reajuste electrónico del núcleo, después de un proceso de desintegración de algunos átomos, emitiendo un fotón de alta energía, denominado radiación gamma. Actualmente se utilizan energías que van desde los 4 a los 25 MV (megavoltios) de los aceleradores lineales y de 1.25 MV de las unidades de cobalto.

1. MODULO I:
“DEFINICIONES EH HISTORIA DEL DESCUBRIMIENTO DEL ELECTRÓN”
El electrón fue descubierto por Joseph John Thomson mientras estudiaba la naturaleza
de los rayos catódicos (descubiertos por William Crooke), realizando el siguiente
experimento:
Para lograr medir la velocidad de los rayos catódicos en el tubo de Crooke, Thomson
hizo pasar por la combinación de un campo eléctrico y un campo magnético, producidos
por un par de placas conectadas a una batería y por un par de electroimanes. De la
siguiente manera:
Tanto la fuerza eléctrica como la magnética ejercidas sobre las supuestas partículas
eran directamente proporcionales a la relación entre su carga y su masa. Sin
embargo, la fuerza magnética depende, además, de la velocidad.
Con este principio, Thomson ajustaba ambos campos para compensar con el
segundo la deflexión ocasionada por el primero. En estas condiciones, conocer el
cociente de los campos era medir la velocidad. Como información adicional, el
experimento permitía medir la relación entre la carga y la masa de las partículas en
cuestión.
Luego en 1906, el físico norteamericano Robert Andrews Millikan se encargo de
medir la carga eléctrica de electrón de manera más precisa utilizando el famoso
experimento de la “Gota de Aceite” llegando a la conclusión de que la carga del
electrón es 1.592 X l0-19
coulombs (muy cerca al valor real).
De esta manera el electrón pudo ser recién aislado y comprendido a mediados del
siglo XIX cuando científicos comprendieron que en el átomo había una fuerza
negativa que era atraída sobre el núcleo. Esta situación permitió entender que la
electricidad que se genera en un átomo es resultante de la fuerza de atracción y
repulsión que ejercen sobre sí mismos los protones y los electrones.
Hoy en día se sabe que los electrones se encuentran en la orbitas exteriores del
núcleo (nube electrónica), girando alrededor del núcleo en forma elíptica en
orbitales que contienen un número máximo de electrones por orbita los y son
conocidos como capas u orbitales, poseen una carga eléctrica negativa y además los
electrones son partículas que entran dentro del grupo de los leptones, es decir,
aquellas que están sujetas a la fuerza electromagnética, a la fuerza gravitacional, etc.
Campo magnético
Campo eléctrico

2. De todas las partículas conocidas como leptones, el electrón es el que más se ha
llegado a comprender en su naturaleza, teniendo una cualidad estable.
Podemos resumir todas las propiedades y características del electrón en el siguiente
cuadro:
Familia Fermion.
Grupo Leptón.
Símbolo e-
Antipartícula Positrón.
Carga Electrica 1e-
= -1.60217653 x 10-
19
C
Masa 9,109 382 91×10−31
kg
5,485 799 09×10−4
uma
Espín ±1/2
Momento
magnético
-1.0011596521 µB
Descubridor Joseph John Thomson
El descubrimiento, análisis y comprensión del electrón ha sido sin duda alguna
relevante para la vida del ser humano ya que esto ha permitido el descubrimiento de
la electricidad, elemento vital para el estilo de vida actual e indispensable.
Junto con esto, miles de elementos y aparatos que basan su estructura en la
electrónica han podido ser desarrollados con el tiempo con el fin de permitir al ser
humano conocer mejor aquello que lo rodea además obtener a partir de eso niveles
más altos de calidad de vida desarrollando el avance y crecimiento de la ciencia y la
tecnología para el bien de la humanidad.
MODULO II:
“PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL HAZ DE ELECTRONES EN
ACELERADORES CLÍNICOS”
Actualmente existen maquinas capaces de generar haces de electrones a altas energías
para uso terapéutico, el más usado es el acelerador lineal de electrones.
Se sabe que la carga eléctrica del electrón es negativa, se obtienen mediante el proceso
de radiación de frenado donde electrones altamente energéticos chocan con un objetivo
que tiene un alto número atómico (Z), esos producen el haz de fotones.
Cuando se aplica una diferencia de potencial entre el ánodo y el cátodo los electrones
emitidos desde el filamento son acelerados hacia el ánodo, adquiriendo una gran
velocidad antes de chocar contra el blanco, los rayos x se producen por la deflexión
abrupta de los electrones debido a la fuerza coulombiana atractiva de los núcleos del
blanco produciendo bresstrahlung o radiación de frenado.

3. Para el modo de tratamiento con electrones, el blanco se mueve horizontalmente y las
hojas dispersoras toman el lugar del blanco. Un interruptor ubicado en el soporte del
blanco detecta la posición correcta de las hojas, habilitando la terapia de haces de
electrones.
La dependencia de la dosis con la profundidad indica claramente a menor profundidad
aumenta la dosis es por ello que las terapias con electrones son para tratamiento de
lesiones superficiales.
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 son producidos del blanco. Estos
rayos X de alta energía.
Electrones de Alta Energía:
 Mejoran el Rango de Aplicaciones.
 Intensa Absorción por los tejidos vivos en pocos centímetros.
 Dosis casi nula en tejidos sanos subyacentes.
Estos electrones, que son partículas cargadas, sufren una fuerte interacción con los
tejidos vivos, lo que hace muy intensa su absorción. Esto determina que el haz que
penetra en el paciente sea rápidamente frenado, de modo que más allá de algunos
centímetros de profundidad, no existe prácticamente dosis alguna en los tejidos
subyacentes. Su empleo terapéutico es entonces específico en lesiones de pocos
centímetros de profundidad. Cuanto mayor sea la energía de los Electrones, mayor es su
alcance terapéutico.
Relación entre la Energía de electrones y el alcance terapéutico:
Energía Alcance
6 Mev 2.7 cm
9 Mev 4.2 cm
12 Mev 5.8 cm
16 Mev 7,7 cm
20 Mev 16 cm
Antes de empezar el tratamiento se deben verificar tres parámetros importantes como el
monitoreo de la dosis, el tipo de energía, la simetría y planitud.
Hay que tener muy en cuenta las unidades en que se mide la energía de los electrones y
esta es en Mega electrón voltio (MeV); ya que está relacionado con un espectro angosto
de electrones primarios producidos por la posición de las láminas difusoras.

4. MODULO III:
“TIPOS DE TRATAMIENTOS ASOCIADOS A LAS DIVERSAS PATOLOGÍAS
ONCOLÓGICAS”
Electrones de acelerador lineal: los aceleradores lineales modernos producen electrones
de diversas energías, de 6 a 20 MeV, que ofrecen la ventaja de una caída rápida de la
dosis en profundidad, capaz de preservar el tejido sano que no es necesario tratar.
El empleo de Electrones de alta energía, amplía enormemente el rango de aplicaciones:
cabeza y cuello, columna en irradiación de metástasis y tratamiento profiláctico de
raquis en pediatría, también está recomendada la terapia con electrones para lesiones de
bajo poder de diseminación linfática (Tumores de parpado, vestíbulo nasal, tumor de
mucosa geniana, labio y vulva).
Las indicaciones terapéuticas con electrones son: adenopatías cervicales o
supraclaviculares, boost o refuerzo en la Radioterapia después de cirugía conservadora
de cáncer de mama, lesiones cutáneas o subcutáneas ubicadas delante de órganos o
tejidos críticos (recidivas cutáneas de cáncer de mama) micosis fungoides, tumores de
piel extensos.
La dosis en profundidad administrada por la radiación de electrones de distintas
energías, utilizados con mayor frecuencia para el tratamiento del cáncer de piel; No
obstante, los perfiles de dosis son menos precisos para campos de tratamiento pequeños,
siendo necesaria la medida directa de la dosis administrada en lesiones tumorales
pequeñas.
Los electrones no depositan su máxima energía en la superficie cutánea, sino por
debajo, por lo tanto hay que realizar unas modificaciones para aumentar la dosis en
superficie; lo más habitual es colocar un material equivalente al tejido humano (bolus),
directamente sobre la superficie cutánea, con ello se logra que la dosis depositada por el
haz de electrones en la zona de tratamiento tumoral sea la adecuada, aumentando así la
dosis en la superficie cutánea y cubriendo hasta la profundidad estimada. Además
deberán utilizarse protecciones de plomo de ser el caso.
El haz de electrones pierde su precisión cuanto más oblicua sea la incidencia de entrada
al área anatómica a tratar, viéndose afectada la dosis prescrita o necesaria para tratar el
tumor en esa zona. El haz de radiación debe incidir lo más perpendicular posible sobre
la zona tumoral delimitada, para minimizar un posible efecto de infra dosificación en el
campo de tratamiento. Sabemos que los tumores muchas veces no asientan en áreas
anatómicas planas, ni son de forma homogénea, pero debemos tratar de conseguir, de la
mejor forma posible, las condiciones más ideales y reproducibles de tratamiento.
Algunos efectos adversos o secundarios serian:
 Fatiga (en parte por la energía gastada para reemplazar las células normales que
mueren durante el proceso).
 Irritación de la piel, enrojecimiento, heridas, comezón.
 Pérdida del cabello.
 Conteo sanguíneo disminuido (puede ser monitoreado por el clínico supervisando
el tratamiento).