Este documento describe aspectos físicos, biológicos y clínicos de la radioterapia. Explica cómo las radiaciones interactúan con la materia y los tejidos biológicos, y los efectos en las células y tejidos sanos y tumorales. También cubre técnicas de irradiación como braquiterapia y teleterapia, y consideraciones sobre fraccionamiento de dosis, radiosensibilidad de tumores, y uso de radioterapia en combinación con cirugía y quimioterapia.

1. RADIOTERAPIAGonzález Pérez José ManuelOvalle Gutiérrez Luis AlbertoSantiago Gonzales SergioZaleta Rodríguez Sara Inés

2. Radioterapia

3. ASPECTOS FISICOS

4. Aspectos físicos

5. Radiaciones electromagnéticasRayos XRadiación RAYOS XExtranuclearmenteSe producen en maquinasRAYOS γIntranuclearmente Son producidos por la desintegración de isótopos radiactivosForma de producciónEXCEPCIÓNIodo 125 (I125)

6. La intensidad de la radiación electromagnética disminuye proporcionalmente al inverso del cuadrado de la distancia desde fuente, de tal forma que la dosis de radiación a 2 cm de la fuente será un 25% de la dosis a 1 cm.

8. Efecto fotoeléctrico

9. Efecto Comptom

10. Formación de pares

11. Para describir la interacción de la radiación con la materiaCantidad de energía absorbida por unidad de masaDOSIS ABSORBIDARAD  unidad mas empleada1 Julio por Kg = Gray1 Gray = 100 radsEl roentgen (R) es la unidad para rayos X y rayos γ, basada en la capacidad de estos para ionizar el aire.RADIOTERAPIA  1R de rayos X o γ supone una dosis del algo menos de 1 rad (0,01 Gy) en tejidos blandos

12. Los rangos de radiaciones utilizados en la clínica

13. TÉCNICAS DE IRRADIACIÓNBraquiterapiaLa fuente radiactiva se sitúa dentro o próxima al volumen blancoLa dosis se determina teniendo en cuenta el inverso del cuadrado de la distanciaPosicionamientos espaciales basados en consideraciones anatómicas del tumor como del tejido sano

14. Isótopos se aplicaban directamente, incluso implantes temporalesCs137, Ir 192, Co 60En los implantes temporales Se colocan vectores para el material radiactivo en forma de agujas, tubos o aplicadores endocavitarios

15. Una vez posicionados se procede a la carga diferidaSISTEMAS DE CARGA DIFERIDA

16. TeleterapiaFuente alejada del pacienteAparatos de orto y megavoltajeLa dosis depende del inverso del cuadrado de la distancia y de la absorción del tejidoLas curvas de isodosis depende de la energía de la radiación, la distancia desde la fuente radiactiva y la densidad y numero atómico del material que la absorbe.

17. El haz de radiación puede modificarse de modo que la distribución de la isodosis se ajuste al volumen blanco, para proteger lo tejidos sanosVolúmenes blancos  incluye tumor y tejido sano circundante (volumen de tránsito)OBJETIVO DEL TRATAMIENTO

18. Recientemente se han definido los distintos volúmenes importantes en el paciente:Incluye el GTV con un margen para salvar la movilidad fisiológica de los diferentes órganosEs el GTV mas la zona de alrededor que se considera con posible riesgo de extensión microscópicaEs el volumen tumoral visible clínicamente

19. SISTEMAS DE MODIFICACION DE HACESLa RT se aplica con equipos de megavoltajeLa radiación se produce por la desintegración de cobalto radiactivo o por la producción de rayos X de rango entre 2 y 35 MeV (4y 8 MeV)Fotones de alta energía y electrones  acelerador lineal

20. Los haces tienden a poseer mayor intensidad en el centro que en los extremosPara conseguir una radiación uniforme se hacen modificaciones de este mediante un filtro de homogenización.

21. La radiación primaria es rectangularPuede modificarse para cada paciente utilizando colimadores secundarios situados en la cabeza del equipoEquipos mas actuales delimitan el contorno del campo deseado

22. TRATAMIENTO RADIOTERAPEUTICOExamen físico, radiografías, ecografías, TAC

23. Una vez que se acepto el plan se debe comprobar la técnicaSIMULADORRadiación superficialPara obtener una imagen directa o para realizar una radiografía que delimite exactamente la situación del haz.

24. Para poder realizar el tratamiento tal y como se ha diseñado  Técnicas de inmovilizaciónPuntos marcados de forma permanente (“tatuajes”)

25. Luces localizadoras que delimitan el campo

26. Láseres que sirven para comprobar que la posición sea correcta

27. Espumas, plástico, yeso, etc.IMPORTANTEColocar al paciente en una posición cómoda y fácilmente reproducible diariamente

28. TRATAMIENTO CON ELECTRONESDifieren mucho en cuanto a sus características de rendimiento en profundidadTras alcanzar la dosis máxima hay una caída rápidaHay poco espacio de protección cutáneaEs el tipo de radiación mas utilizado en tumores superficialesProblema importanteSu absorción se modifica de forma importante en hueso y en tejidos que contengan aire

30. ASPECTOS BIOLOGICOS

31. INTERACCION DE LA RADIACIÓN CON MATERIALES BIOLOGICOSDisoluciones acuosasEfecto INDIRECTO producido por productos intermediarios de la radiación.Efecto DIRECTO de la radiación sobre la moléculaDNAFotón interactúa con H2O  radicales libreMas frecuente para las radiaciones con alta transferencia lineal de energía

32. CONSIDERACIONES SOBRE LA SUPERVIVENCIA CELULARLos efectos importantes de la RT desde el punto de vista biológico son los que se refieren a la INTEGRIDAD REPRODUCTIVADNA  blanco principalOtros efectos importantesEdema  acción sobre las membranasUna célula que ha sido dañada por la radiación y pierde su integridad reproductiva puede dividirse una o mas veces antes de que toda su progenie se convierta en estérilLas consecuencias pueden ser

33. CURVAS DE SUPERVIVENCIARepresentan la fracción de células que sobreviven a la radiación frente a la dosis administrada.La supervivencia se determina por la capacidad de formación de colonias macroscópicas.

34. La dosis requerida para reducir la fracción de supervivencia en la curva exponencial hasta el 37% se conoce como D0Si se precisa una dosis pequeña para reducir la fracción de supervivencia al 37%, las células son mas radiosensibles

35. Reparación del daño producido por radiación

38. Importancia del oxigeno

39. Se cree que el oxigeno interactúa con los productos químicos producidos por la interacción de la radiación con la materia biológica.

42. La anemia afecta la respuesta del tumor a la radiación , supuestamente debido a un aumento en la hipoxia del tumor

43. Variaciones en la respuesta a la radiación durante el ciclo celularLa muerte celular diferencial por radiación produce sincronización parcial.Produce cambios en el hombro de la curva de supervivencia y en la pendiente

44. Proliferación celular

45. Activación de la transcripción , inducción genética, y regulación tras la radiación ionizante

46. Modificación farmacológica de los efectos de la radiación

50. Radiaciones de alta transferencia lineal de energía

51. Eficacia biológica relativa

52. Radiobiologia tumoral

53. Radiobiología TumoralLa radiobiología es la ciencia que estudia los fenómenos que se producen en los seres vivos tras la absorción de energía procedente de las radiaciones ionizantes.

54. Tumores en animalesRatas Tumores primarios Tumores por carcinógenosTumores trasplantadosPueden utilizarse en experimentos radiobiológicos y ser abordados de múltiples formas

55. Probabilidad de CuraciónDosis muy bajas la muerte celular es insuficiente para la curación del cáncerDosis alta aumenta el porcentaje de muerte celular aleatoria

56. Frente al control tumoralLa diferencia entre ambas curvas es una medida de la ganancia terapéutica.

57. Los tumores necesitan suplemento sanguíneo para satisfacer sus necesidades metabólicas“Factores de la angiogenesis tumoral” Destrucción completa de la capacidad de proliferación de los vasos sanguíneos tumorales limitara de forma efectiva el crecimiento tumoral.

58. El tumor sobrepasa la capacidad de su suplemento sanguíneo y se desarrollan áreas de necrosis e hipoxia.

59. Curvas de supervivencia a la radiación

60. Radiobiología de los tejidos normalesDepende de la cinética celular de los tejidos de renovaciónMuscular y nervioso resistentes a la radiación

61. Tejidos de renovación: Piel y anexos, mucosa GI, medula ósea, los órganos reproductores, y glándulas endocrinasProliferación lenta: pulmón

62. HígadoFunción normal a pesar de grandes cantidades de radiaciónTrauma (hepatectomíaparcial)Responden con una renovación celular rápidaMueren las células al intentar la reparaciónFallo hepático

63. HuesoFracturaNo se reconstruye o de forma muy lentaDeformidades y discapacidades

64. Las necesidades de proliferación determinan los efectos de la radiación.Necesidades bajasSe considera resistente a la radiaciónNecesidades altas Radio sensible

65. Radiación daña la membrana celular y altera el transporte de membranaEdema radioinducido3 dosis altas produce un Sx. ProdrómicoNauseas, vomito, diarrea, calambres, fatiga, sudoración, fiebre y dolor de cabeza

66. Formas de muerteDosis altas (>10,000 rad)Daño neurológico y cardiovascularDosis intermedias (500 – 1000 rad)Daño masivo de la mucosa GIDosis bajas (DL50 )Fallo hematopoyético

67. Efectos adversos de la RadiaciónAlgunas acciones biológicas de la radiación localizada pueden disminuir la probabilidad de control tumoralRespuesta inmuneAltas dosisTrasplante de medula ósea

68. Los linfocitos B son radiosensibles y sufren una muerte en interfase y en mitosis tras la radiaciónSubpoblaciones de Linfocitos T tienen precursores radiosensiblesLas células en reposo son mas sensibles a la muerte en interfaseLos efectos de la irradiación corporal total son cualitativa y cuantitativamente diferentes a los que se producen por irradiación local o regional

69. MutagenesisRadioinducidaCélulas GerminalesDosis altas mayor riesgoMutaciones recesivasMutaciones dominantes

70. Mutaciones en células somáticasMayor incidencia de tumores con dosis bajas de radiación Dosis altas

71. Aspectos clinicos

72. Aspectos ClínicosObjetivo del tratamiento es conseguir la mayor probabilidad de curación sin complicaciones.La dosis ideal debe ser aquella que proporcione tantas curaciones como sea posible con mínimas complicaciones.

73. FRACCIONAMIENTOPermitía mayor eficacia en la curación.Numero y tamaño de incrementos de dosis.Efectos tardíos tolerables.

74. RADIACION CONTINUAIntersticial o endocavitaria.

75. EFECTOS SECUNDARIOS AGUDOS Y CRONICOS SOBRE LOS TEJIDOS SANOS.

76. Tejidos de renovación.

77. Reparación, repoblación y reclutamiento.

78. Los efectos crónicos son un factor limitante de dosis (necrosis, fibrosis, fistulas, ulceras y daño especifico a órgano).HIPOTESIS DE APARICION DE EFECTOS SECUNDARIOS CRONICOS.Derivan de un daño sobre el estroma del tejido vasculoconectivo.Depleción celular de los tejidos de renovación afectados.

79. ALTERACION DEL INDICE TERAPEUTICO.Relación de efectos deseados y no deseados del tto.6 hrs. es tiempo suficiente para la reparación completa del daño subletal.Fraccionamiento acelerado en células tumorales que proliferan rápidamente (linfoma de Burkitt).

80. ALTERACION DEL INDICE TERAPEUTICO.180 – 250 rad/día. Volumen irradiado, cantidad y tipo de tejidos sanos, paciente(edad).Interrupciones en el fraccionamiento diario de los fines de semana(repoblación y reclutamiento(regresión tumoral)).

81. ALTERACION DEL INDICE TERAPEUTICO.

82. ALTERACION DEL INDICE TERAPEUTICO.

83. ALTERACION DEL INDICE TERAPEUTICO.Técnica campos progresivamente reducidos:Dosis moderada a la mayor zona de lecho tumoral potencial.Técnica de Boost:Dosis máxima tolerada a un volumen y radiación localizada para incrementar dosis en lecho tumoral. (electrones/implante)VOLUMEN TUMORAL

84. RADIOSENSIBILIDAD.Radiorespuesta: Evidencia clínica de regresión tumoral. (Bergoine y Tribondeau)Radiocurabilidad: Administrar dosis curativas sin producir daño excesivo en tejidos sanos (CaCu,laringe,mama, próstata, enf. De Hodgkin y seminomas).