BRAQUITERAPIA Y ACELERADOR LINEAL

7/26/2019 BRAQUITERAPIA Y ACELERADOR LINEAL

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INTRODUCCIN

La braquiterapia es aquella parte de la Radioterapia que utiliza fuentes radiactivas que secolocan en contacto con la piel del paciente, insertadas en tejidos o en cavidades del paciente.

La palabra braqui proviene del griego y significa cercano o prximo. Las fuentes radiactivas

son slidas y se presentan en forma de ilos, semillas o esferas. !st"n siempre rodeadas deuna funda met"lica que sirve para contener a la fuente y evitar que pueda contaminar lostejidos en los que se colocan las fuentes. La principal ventaja que presenta la braquiterapia enrelacin con la radioterapia externa es la r"pida ca#da de dosis en funcin de la distancia a lafuente, como la fuente se suele insertar en la zona tumoral esta propiedad ace que los tejidossanos que rodean al tumor reciban una dosis peque$a y siempre muco menor que con laradioterapia externa.

La radioterapia utiliza las radiaciones ionizantes para el tratamiento de enfermedadesneopl"sicas, se lleva a cabo a trav%s de dos t%cnicas& la radioterapia externa y la braquiterapia.

La braquiterapia consiste en el uso de fuentes radiactivas encapsuladas que se ubican encavidades naturales 'intracavitaria( o que se implantan en la zona tumoral 'intersticial(.

!l marco regulatorio en el cual se debe ejercer esta pr"ctica, en materia de seguridadradiolgica. )oda instalacin que se proponga ejercer la pr"ctica de la radioterapia, debe contarcon autorizacin de operacin. *or otra parte, los especialistas que la ejercen, deben poseer unpermiso individual espec#fico. +mbos documentos son extendidos por la +utoridad Regulatoriauclear, organismo de control y autoridad nacional en este campo.

EQUIPOS DE COBALTOTERAPIA

Los equipos de teleterapia que emplean fuentes encapsuladas de material radiactivo se utilizanininterrumpidamente desde -/01 los primeros fueron fijos y en poco tiempo se introdujeron losequipos rotatorios.

Las fuentes encapsuladas empleadas en este tipo de equipamientos, son t#picamente decobalto 23 con actividad comprendida entre -33 y /33 )4q.


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La funcin primaria de una unidad de cobaltoterapia es entregar una dosis prefijada deradiacin en un volumen bien definido del cuerpo. !ste objetivo se cumple dirigiendo el az a lazona elegida como blanco y controlando la dosis entregada, tanto en lo referido aldireccionamiento y tama$o del az como al control del tiempo de exposicin de la fuente.

5na unidad de cobalto es una fuente radiactiva ubicada en un gran contenedor que act6a de

blindaje, con un dispositivo de apertura y cierre que permite controlar la salida del az 6til. !n lapr"ctica es una m"quina muco m"s compleja con unos diez movimientos distintos de rotacino traslacin independientes, adem"s de los de apertura y cierre. 7ada uno de ellos con sucorrespondiente escala indicadora.

Los equipos de cobaltoterapia constan de&

7abezal en el que se encuentra alojada la fuente de cobalto 231 presenta un dispositivo

de exposicin de la fuente que puede operar por desplazamiento del cilindro quecontiene la fuente desde una posicin blindada a la posicin de irradiacin 'dra8er( oun dispositivo simple de apertura y cierre 'sutter(, en los equipos m"s antiguos, y el

colimador, esto es, un sistema definidor del tama$o del campo de radiacin. 9orquilla o puente& cumple la funcin de soporte mec"nico del cabezal, transmisin de

las se$ales de comando al cabezal y define el "ngulo de incidencia del az deradiacin.

!stativo& aloja dispositivos mec"nicos y de control, adem"s de servir de sost%n al

conjunto.

7amilla& sirve de soporte del paciente y cumple una importante funcin en la

determinacin de las condiciones geom%tricas del tratamiento1 suele alojar distintoscontroles que act6an sobre el equipo.


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4"sicamente existen tres tipos de unidades& estacionarias, rotatorias e isoc%ntricas, quecorresponden a etapas sucesivas en la evolucin en el dise$o de estos equipos.

!n los equipos estacionarios, pr"cticamente en desuso, el cabezal est" ensambladodirectamente al estativo con tres movimientos posibles& ascendente:descendente, giratorioacia los laterales y giratorio acia adelante. !n este tipo de m"quinas no ay una relacin

predeterminada entre el cabezal y la camilla por lo que %sta no se considera parte integrantedel equipo. La t%cnica de tratamiento necesariamente usa aces estacionarios a unadeterminada distancia fuente:superficie.

Los equipos isoc%ntricos incorporan una orquilla o puente entre el estativo y el cabezal, demodo que la fuente puede rotar alrededor de un eje orizontal. 7uando las posicionesdeterminadas por los movimientos del cabezal est"n en cero, es decir, cuando la camilla delequipo rotatorio puede girar alrededor de un eje vertical que para con precisin por el puntointerseccin de los ejes del az y de rotacin del puente, el equipo es isoc%ntrico. La t%cnicaisoc%ntrica tiene como requisito inerente la precisin mec"nica del equipo. +dem"s, en losequipos isoc%ntricos, para cumplir con este requisito de precisin mec"nica, por una parte seelimina el movimiento de giro del cabezal, y por otra se incluye alg6n sistema que, dando laorden adecuada, bloquea el giro longitudinal del cabezal en la posicin que corresponde al ejedel az pasando por el isocentro.

Las m"quinas estacionarias son m"s simples y econmicas que las isoc%ntricas, peropr"cticamente an sido desecadas por su escasa versatilidad y por la evolucin que a sufrido

el concepto del tratamiento de tumores que actualmente tiende a llevarse a cabo medianteaces conformados que requieren de m6ltiples campos concurrentes, los cuales solo puedenlograrse con equipos isoc%ntricos. !stos 6ltimos, por otra parte, presentan mayor exactitud yrapidez en la colocacin del paciente as# como la posibilidad de efectuar terapia cin%tica.

Cabezal


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La fuente se encuentra almacenada en un cabezal que reduce la tasa de exposicin a un nivelaceptable en cualquier punto situado fuera del az 6til. ;e emplean para su construccinmateriales de alto n6mero atmico y densidad elevada, tales como el plomo, tungsteno o uranioempobrecido. )odo cabezal presenta, al menos en parte, tungsteno y


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!n la figura "a#el cierre manual se realiza mediante una barra que empuja el dra8er a posicinsegura mientras que en el caso "b# tal accin se efect6a girando el cilindro porta fuentemediante un control ubicado en el frente del cabezal. La apertura y cierre del sutter no esinstant"nea, lo que produce un error dosim%trico, fundamentalmente en los casos de fuentes dealta actividad para tiempos cortos de tratamiento.

Coli$ador

!l colimador, delimita y conforma el az 6til. !st" formado por una serie de bloques de uranio otungsteno que se deslizan de manera combinada, acia o desde el centro del az, permitiendoseleccionar cualquier campo de irradiacin cuadrado o rectangular, normalmente dentro de losl#mites de 0 x 0 a =/ x =/ cm0, a una determinada distancia fuente:superficie '>?;(.

ormalmente, las ojas del colimador se deslizan de a pares opuestos, de modo de modificaruna de las dimensiones del campo. Los colimadores de ojas m6ltiples tienen la ventaja dereducir el tama$o de la penumbra, pero %sta puede reducirse a6n m"s con el agregado debarras de definicin externas 'trimmers( que se colocan a continuacin de las principales.


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+l colimador se incorporan dos dispositivos pticos que ayudan a la correcta ubicacin delpaciente&

5n localizador visual del campo de irradiacin que indica el tama$o y posicin del

mismo sobre la superficie del paciente as# como su eje central. !l localizador de campoconsta de una l"mpara con un filamento muy peque$o colocada de tal forma que

reproduce la posicin de la fuente en condiciones de irradiacin. 5n indicador ptico de distancia fuente:superficie. 5na prueba importante a realizar en

un equipo de telecobaltoterapia es la verificacin de que el tama$o de campo a ladistancia fuente:superficie indicada por la luz, coincida con&

o La indicacin del tama$o de campo en el cabezal 'a la distancia de

calibracin(.o !l tama$o de campo realmente irradiado sobre la superficie.

o !l tama$o de campo f#sico o dosim%trico, que depende del anco de una

determinada curva de isodosis a una determinada profundidad.

I%di!adores de posi!i&% de la 'ue%te

*ara prevenir exposiciones no deseadas es sumamente importante conocer la posicin de lafuente en todo momento. La fuente posee un indicador mec"nico de posicin 'constituido porun v"stago met"lico generalmente pintado de rojo( solidario con el dra8er en la mayor#a de losequipos que asoma por la parte frontal del cabezal, cuando la fuente se encuentra expuesta yse desliza acia el interior, cuando la fuente se alla en posicin de guarda.

+dem"s de esta indicacin visual del estado de la fuente, existen sensores adicionales queact6an sobre las se$ales luminosas, indicando una de tres situaciones posibles& fuente enposicin de irradiacin 'luz roja(1 fuente totalmente guardada 'luz verde(1 fuente detenida enalg6n punto intermedio 'situacin anormal : luces roja y verde simult"neamente encendidas(.

Co%sola de !o%trol

La consola de control muestra, como m#nimo, informacin de la posicin de la fuente, el estadode los enclavamientos y el sistema de control del tiempo de exposicin de la fuente.


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Los elementos principales son&

!l panel de control de alimentacin desde el que se enciende el equipo mediante una

llave y un interruptor.

!l panel de control para el tratamiento del paciente cuyo componente esencial es el

timer con el que se controla el tiempo de exposicin. *rovee se$ales luminosas para

indicar la posicin de la fuente y contiene un botn de parada de emergencia.

>ado que a cada campo de irradiacin asociado al tratamiento de un paciente le correspondeuna posicin fija de la fuente, el tiempo de exposicin es la 6nica variable para controlar lamagnitud de la dosis de radiacin a impartir. Por ello, en equipos modernos se haincorporado un sistema doble timer que provee la necesaria redundancia en elcontrol de los tiemposde exposicin.

PROCEDI(IENTOS EN UN TRATA(IENTO DE BRAQUITERAPIA

*ara poder realizar un tratamiento de braquiterapia se necesita de un quirfano o abitacinsimilar en donde al paciente se le inserten unos cat%teres en las zonas que se desea tratar. Lospasos a seguir son&

!n funcin de la localizacin a tratar al paciente ser" necesario realizarle desde una

sedacin asta una anestesia general.

@nsercin en la zona de tratamiento de unos cat%teres o aplicadores por parte del

Anclogo de Radioterapia, que en general suelen ser de pl"stico.

Realizacin de una tomograf#a axial ')7( para determinar la posicin de las fuentes en

el espacio y su relacin con el tumor.

!n el sistema de planificacin pintar en el )7, el volumen blanco de planificacin '*)B(

y reconstruccin de las posiciones de las fuentes. *ara poder realizar esa identificacines necesario antes de acer el )7 de simulacin insertan en los aplicadores unasfuentes de simulacin.

Realizar por parte del Radiof#sico 9ospitalario una dosimetr#a cl#nica, una vez

identificadas las fuentes en el planificador. !valuacin y aprobacin del plan de tratamiento

@rradiacin del paciente& se pasa al paciente a la sala donde se realiza la irradiacin y

se conectan el equipo de irradiacin a los aplicadores. 5na vez conectado, la fuenterecorre las diferentes posiciones programadas dentro del paciente. !n el caso deutilizar varias fuentes cada una de ellas se colocara en su correspondiente aplicador.

5na vez finalizado el tiempo programado de la irradiacin para dar la dosis planificada

la fuente o fuentes vuelven a la posicin de guarda.


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EQUIPOS ACELERADORES LINEALES DE ELECTRONES

Los aceleradores lineales de electrones, son actualmente el equipamiento b"sico de la mayor#ade los centros de radioterapia. ;on m"quinas tecnolgicamente sofisticadas controladas porordenador, que proporcionan aces de electrones y de RC de alta energ#a1 el rango cl#nico va

desde unos pocos DeB 'mega electronvoltios( asta la veintena de DeB. !ntre los accesorioscon los que vienen equipados destacan el colimador multil"minas, DL7, que se usa paracolimar el az de radiacin a formas irregulares y consiste en dos carros opuestos de l"minasen los que cada l"mina se puede mover independientemente. Atro accesorio destacable es eldetector electrnico de imagen portal '!*@>(, usado para obtener im"genes digitales de loscampos de tratamiento.

Los aces de electrones tienen un alcance de unos pocos cent#metros en el interior delpaciente y slo se utilizan en el tratamiento de tumores superficiales y en t%cnicasintraoperatorias.

Los aces de fotones de RC de alta energ#a es la radiacin m"s utilizada en radioterapiaexterna. 5no o varios aces son dirigidos desde el exterior acia la zona del paciente que

queremos tratar& en su trayectoria van interaccionando con las c%lulas de los diferentes tejidosu rganos que atraviesan. *ara cuantificar la interaccin y valorar el da$o ocasionado a lasc%lulas, tanto tumorales como sanas, empleamos la magnitud dosim%trica de la dosisabsorbida.

!l objetivo de la radioterapia es irradiar con dosis suficientemente altas el volumen tumoralcomo para conseguir su control manteniendo en niveles aceptables las dosis a los tejidossanos que inevitablemente se irradian tanto alrededor del volumen tumoral como a la entrada ysalida de los aces de tratamiento.


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Los aceleradores lineales se utilizan en terapia radiante para producir aces de electrones opara generar rayos x. )ales rayos x se producen por radiacin de frenamiento cuando un azde electrones de alta energ#a es frenado por blancos de alto n6mero atmico, tales comotungsteno. +lternativamente los propios electrones pueden emplearse directamente para tratartumores m"s superficiales.

Los equipos capaces de producir este tipo de radiacin son los aceleradores lineales deelectrones 'L@+7(.

La emisin de fotones por un acelerador lineal, responde al mismo principio que los equipos derayos x, con la diferencia de que los electrones, al impactar en el blanco, poseen una energ#ade varios DeB.

!l acelerador lineal es un dispositivo que utiliza ondas electromagn%ticas de alta frecuenciapara acelerar electrones a trav%s de un tubo lineal. 5n ca$n de electrones inyecta un pulso deelectrones en el tubo acelerador. !ste tubo es una estructura de gu#a de ondas en el cual laenerg#a es transferida a los electrones por los campos de radiofrecuencia suministrados poruna fuente de microondas. !l generador de microondas es generalmente una v"lvula llamada

magnetrn1 en algunos aceleradores de muy alta energ#a se utiliza una v"lvula Elystron'amplificador de microondas( en lugar de magnetrn. La inyeccin de electrones y la radiacinde microondas se producen en forma pulsante, de modo que los electrones de alta velocidadentran a la gu#a de ondas al mismo tiempo en que son energizados por las microondas.

)anto en la v"lvula magnetrn como en el Elystron, se usa una gran corriente de electrones deenerg#a relativamente baja para excitar oscilaciones en una serie de cavidades acopladas. Laenerg#a de estas cavidades pasa a la gu#a de ondas 'tambi%n es una serie de cavidadesacopladas( donde se usa para acelerar una peque$a corriente de electrones asta energ#asmuy altas. ;e podr#a decir por lo tanto que el magnetrn o Elystron y la gu#a de ondas son,respectivamente, el primario y el secundario de un transformador bastante complejo.


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Pri%!ipales !o$po%e%tes de u% a!elerador li%eal de ele!tro%es

!l dise$o de un acelerador lineal consta de una seccin fija y una rotatoria. La seccin fija oestativo, contiene el generador de ondas de radiofrecuencia 'Elystron o magnetrn( y launidad de enfriamiento. La seccin rotatoria comprende el ca$n de electrones, la estructura

aceleradora, el cabezal de tratamiento y otros dispositivos montados al puente o brazogiratorio.

Los componentes principales de un acelerador, pueden clasificarse y agruparse en sistemas deacuerdo con la funcin que cumplen, de la siguiente manera&

)ue%te de io%es "o !a*&% de ele!tro%es#+se trata de un diodo que produce electrones porcalentamiento indirecto.

Siste$a a!elerador de'le!tor de ele!tro%es !o$puesto por+

,e%erador de radio're!ue%!ia+genera, amplifica y transmite microondas de alta frecuenciapara acelerar los electrones a alta energ#a.Tubo a!elerador+se trata de una gu#a de ondas a alto vac#o provista tambi%n de un sistema debobinas para corregir la trayectoria del az.

De'le!tor $a-%.ti!o+es un im"n cuya funcin es desviar el az de electrones que circula porel tubo acelerador y enfocarlo acia el blanco o las folias dispersoras.

Bla%!o "para 'oto%es# /o 'olias dispersoras "para ele!tro%es#+los blancos est"n ecos deplatino para bajas energ#as y de cobre para energ#as mayores a fin de minimizar la produccinde neutrones y generar mayormente reacciones fotonucleares. *ara el modo de tratamientocon electrones, el blanco se mueve orizontalmente y las folias dispersoras toman el lugar delblanco. 5n interruptor ubicado en el soporte del blanco detecta la posicin correcta de lasfolias, abilitando la terapia de aces de electrones.

)iltro apla%ador+ los filtros aplanadores son cnicos y est"n ecos de plomo, para bajasenerg#as, y de tungsteno, para energ#as altas. ;u funcin es mejorar la distribucin de dosis enel paciente omogeneizando la radiacin x que emerge del blanco en el modo fotones. !n elmodo electrones, el filtro aplanador es autom"ticamente removido del campo de radiacin y


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son insertadas las folias. ;i esto no sucede por alguna razn, el interruptor correspondiente noact6a inabilitando la radiacin del az de electrones.


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Siste$a $o%itor de dosis+es un sistema de c"maras de ionizacin que permite monitorear ladosis entregada al paciente. Las cuatro c"maras cumplen diferentes funciones. !l monitor

primario detiene la irradiacin cuando se entregan la cantidad especificada de unidades demonitor1 el monitor secundario detiene la irradiacin en caso de fallar el primario1 las dosrestantes controlan la tasa de dosis y la planicidad e interrumpen la irradiacin si lospar"metros controlados superan l#mites prefijados.

Siste$a !o%'or$ador de 0az "!oli$adores !o%os#+ se trata de un sistema construido detungsteno que permite variar la forma y tama$o del campo de radiacin.


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Siste$a de va!1o+mantiene el vac#o en el sistema de aceleracin y deflexin de electrones.

Siste$a de e%'ria$ie%to+est" previsto para regular y mantener la estructura aceleradora auna temperatura constante.

Siste$a $odulador de pulsos+el modulador alimenta con pulsos de alta potencia y altovoltaje al generador de ondas y al ca$n de electrones.

Siste$a de $ovi$ie%to de la u%idad de trata$ie%to+este sistema comprende el mecanismopara la rotacin del equipo y un sistema de suministro de energ#a para alimentar el sistemamec"nico.

Co%sola de !o%trol de trata$ie%to+desde ella se opera, maneja y controla el acelerador.

7ontiene casi todas las funciones de operacin y control, salvo aquellas que permiten elposicionamiento del paciente en la sala de tratamiento.

Co%trol $a%ual !ol-a%te+se utiliza para posicionar al paciente, moviendo la camilla y

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