Radioterapia se define como una especialidad medico clínica que utiliza radiaciones ionizantes para el tratamiento loco-regional de enfermedades malignas y algunas benignas y cuyos objetivos son: erradicar volúmenes tumorales, mejorar la calidad de vida del paciente y producir el menor daño posible a estructuras críticas vecinas. También es conocida con el nombre de terapia de radiaciones, radiación oncológica o radiología terapéutica y es uno de los tres pilares usados en el tratamiento del cáncer, ya que se sabe que cerca del 50% a 60% de los pacientes diagnosticados con cáncer, en algún momento de su tratamiento van a necesitar radioterapia.

La radioterapia utiliza ondas electromagnéticas de alta energía, partículas atómicas como los electrones y protones o sub-atómicas como los muones, que son capaces de producir fenómenos de ionización en el ámbito atómico. Para su uso se emplean modernas tecnologías que evolucionan continuamente, por lo que requieren de un grupo de profesionales de diversos campos enfocados en brindar la mejor opción terapéutica y está compuesto por médicos especialistas en radio-oncología, físicos médicos especialistas en la utilización de radiaciones ionizantes para tratamiento, enfermeras oncólogas y tecnólogos en radioterapia.

La radioterapia está basada en el efecto biológico local que producen las radiaciones ionizantes dentro el material genético celular. El daño indirecto es ocasionado por un fenómeno químico que se conoce como radiolisis del agua en el cual una molécula de agua entra en contacto con el haz de radiación y se ioniza y produce radicales libres los cuales son capaces de desestabilizar los enlaces iónicos de las células y producir la muerte de estas. El fenómeno de ionización también causa la ruptura molecular del código genético en el núcleo celular específicamente el ADN; impidiendo su reproducción y posteriormente induciendo la muerte celular.

El tratamiento con radiaciones es localizado, es decir solo se produce efecto biológico en aquellas regiones directamente expuestas a los campos de radiación, entonces para lograr el objetivo se busca dirigir la radiación solo a aquellas zonas donde existen poblaciones celulares anormales; desafortunadamente en su camino siempre quedarán expuestas células sanas, por lo que en la radioterapia moderna, los planes de tratamiento se optimizan de forma tal que la población de células normales expuestas a la radiación sea mínima. La ventaja es que las células sanas poseen una mayor capacidad de reparación, regeneración y una menor tasa de multiplicación, mientras las células neoplásicas en general poseen mecanismos de reparación y regeneración defectuosos que no son capaces de corregir los daños causados.

Planeación: La parte inicial de la elaboración de un plan de tratamiento con radioterapia es determinar la indicación del tratamiento, lo que permitirá identificar la eficacia y beneficio real del tratamiento y por último definir la intención con la cual se va a lleva a cabo dicho plan. Con esto se determina si el tratamiento a administrar es curativo en cuyo caso se busca el mayor control local con un mínimo de efectos secundarios; o si es paliativo con el que se busca aminorar síntomas específicos como dolor o obstrucción, sangrado, etcétera. Una vez aclarados estos dos puntos, el médico radio-oncólogo solicitará los estudios complementarios necesarios para la definición del volumen de tratamiento, la complejidad del tratamiento en función de la región anatómica a irradiar y la dosis de radiación diaria y total requerida para lograr el mejor control de la enfermedad.

Simulación: Es el proceso mediante el cual se define exactamente la región que abarcará el tratamiento y los órganos críticos que deben ser protegidos buscando disminuir los efectos secundarios de la radiación. Podrá hacerse basándose en estudios previos, adquiriendo imágenes de rayos-x con equipos de simulación convencional en la posición de tratamiento, o en la realización de una tomografía axial computarizada (TAC por su sigla en inglés) de simulación en posición de tratamiento.

Figura1. Posicionamiento de un paciente de Radioterapia con láser, en los planos sagital, coronal y transversal, usando el Tomógrafo Somaton Sentation Cardiac de la Fundación Valle del Lili.

Antes de realizar la simulación el médico radio-oncólogo y el físico médico elegirán el sistema de inmovilización adecuado y que garantice la reproducibilidad, exactitud y minimice modificaciones en el haz de tratamiento. Estos métodos de inmovilización varían en dependencia de la región anatómica. Para cabeza y cuello son usadas máscaras termoplásticas; en el caso de mama se usan planos inclinados con mascaras termoplásticas y en pelvis sistemas de inmovilización con cojines de modelación por vacío.

La Fundación Valle del Lili (FVL) posee dos equipos de TAC adaptados para la realización de la simulación; uno de ellos dotado con tecnología multi-corte que permite una reconstrucción más precisa y en menor tiempo. Este estudio lleva entre 2 y 3 horas contado la preparación y elaboración de los sistemas de inmovilización.

Figura 2. Delimitación de contornos y reconstrucción multiplanar usando el sistema de simulación virtual TPP 3.8

El paso siguiente consiste en una reconstrucción tridimensional (3D) de la escanografía del paciente usando un programa de simulación virtual. La FVL cuenta con un sistema de simulación virtual Theraplan Plus 3.8 que permite al médico radio-oncólogo y al físico medico mediante la reconstrucción multi-planar, la definición precisa en 3D del volumen tumoral macroscópico (GTV por su sigla en ingles); el volumen tumoral clínico (CTV por su sigla en inglés) que incluye el GTV mas toda la región con enfermedad subclínica; el volumen de planeación (PTV por su sigla en inglés) que incluye el GTV y el CTV mas un margen tridimensional que tendrá en cuenta el movimiento propio de los órganos y un margen asociado a las características técnicas de equipo utilizado para la irradiación e inmovilización y la definición volumétrica de todos los órganos sanos a riesgo según el caso; ejemplos de estos son la medula espinal, los cristalinos, el recto, los riñones, la vejiga y la parótida.

Cálculo de dosis: La planeación del tratamiento continúa con la selección de la energía y tipo de haz de radiación. Esta será dependiente de las características físicas del haz, la posición anatómica de la lesión y de los equipos disponibles. En la radioterapia actual las entradas de campo pueden variar desde una única entrada del haz de radiación en radioterapia convencional, hasta técnicas de múltiples campos en radioterapia conformal 3D y radioterapia de intensidad modulada (IMRT por su sigla en ingles). Posteriormente en radioterapia convencional o en 3D conformal se realiza el cálculo de la distribución de dosis que arroja como resultado la cantidad de radiación a administrar por cada campo completando la dosis prescrita y permite optimizar la distribución de dosis de forma manual, proceso que puede tardar entre 1 y 4 horas. En caso de IMRT, el cálculo es realizado usando un programa de planeación inversa en el cual, se introducen los valores esperados de dosis en cada uno de los volúmenes de tratamiento y las dosis máximas admisibles en los órganos sanos y así, el programa basándose en algoritmos matemáticos arroja entonces soluciones numéricas.

Figura 3. Calculo de dosis usando el sistema de planificación TPP3.8

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Figura 4. a) Planeación de tratamientos usando IMRT, b) dosimetría de radiación usando sistema 3D.

La FVL cuenta con dos aceleradores lineales de alta energía, un Siemens Mevatron MX-2 instado en el año de 1995 productor de rayos-x de 6 MV y un acelerador lineal Siemens Primus-Hi instalado en el 2004 capaz de producir haces de rayos-x de 6 MV y 18 MV y haces de electrones de 6, 9, 12, 15 ,18 y 21 MeV, dotado además de un colimador MLC de 82 laminas y un software para IMRT, un sistema de planificación Theraplan Plus 3.8, con posibilidades de Foward y planeación inversa al DCM 2.0A usado por el Oncentra Master Plan, sistema de registro y verificación IMPACT bajo la red Lantis 6.2 y un sistema Primeview 3i con secuenciador e IMAXX para la ejecución de planes 3D conformal y IMRT respectivamente. El tiempo promedio para la elaboración de un plan de tratamiento entre la simulación y el inicio del tratamiento, varía de acuerdo con la complejidad del caso y la técnica seleccionada: para una planeación convencional se requieren 2 horas, para un plan de 3D conformal 4 a 6 horas y para un plan de IMRT mas de 12 horas.

Figura 3. Primer Tratamiento de IMRT en Colombia, Servicio de Radioterapia, FVL Mayo de 2005

Ejecución y seguimiento: Los planes de tratamiento son ejecutados diariamente por el técnico en radioterapia siguiendo el esquema de fraccionamiento prescrito por el medico radio-oncólogo y el plan de tratamiento diseñado y aprobado por el físico-medico y el medico radio-oncólogo. Este esquema depende de muchos factores clínicos y biológicos como son la tasa de repoblación celular, la tasa de reoxigenación tumoral y la intención del tratamiento entre otros. El tratamiento puede variar entonces desde una sesión hasta 40 sesiones y estas pueden ser dadas en un esquema de fraccionamiento convencional una sesión diaria (1.8 a 2 Gy/día) cinco veces a la semana o si se utiliza otro esquema, el médico indicará los pasos a seguir. El tiempo promedio por sesión varía entre 15 a 30 minutos dependiendo de la complejidad del tratamiento y de ellos, 10 minutos son utilizados para su localización y aproximadamente 5 minutos corresponden al tratamiento con radiaciones en los planes terapéuticos convencionales; en planeaciones complejas el resto del tiempo será usado para la radiación ya que se emplean múltiples entradas y campos de radiación. Para la verificación de la posición del tratamiento cada cinco fracciones se toma una imagen anatómica que garantiza la reproducibilidad de la posición de los campos, e igualmente cada semana enfermería realizara un chequeo de esto. Al finalizar el tratamiento el médico radio-oncólogo emitirá el resumen final y lo citara a control 3 meses después de la última sesión para evaluar la morbilidad aguda y respuesta clínica al tratamiento.

Figura 6. Placas de verificación tomadas con el sistema beamview, comparadas con las imágenes DRR de la planeación de tratamiento