Radioterapia

HACES DE ELECTRONES

Porcentaje de dosis en profundidad y dependencia de la Energía del haz.

En los aceleradores modernos el porcentaje de dosis en superficie aumenta a medida que aumenta la energía. Así es como para haces de 6 Mev el porcentaje de dosis en superficie es de app. 70-75% y es de app. un 95% para haces de 20 mev.(tabla 7.1)

Esto ocurre porque los electrones de energías menores son escatereados en angulos más abiertos o amplios en comparación a los electrones de mayor energía, así a la profundidad de Zmax la energía de los electrones será menor como resultado del total de escater producido en superficie y por tanto el escater será mayor.

El porcentaje de dosis en profundidad en el eje central para haces de menor energía disminuye más rápidamente después de la dosis del 90%.

Porcentaje de dosis en profundidad en el eje central y dependencia con el tamaño de campo y la SSD

-Hay cambios significativos en el porcentaje de dosis en el eje central con cambios en el tamaño de campo cuando el tamaño del campo disminuye a tamaños menores que el rango practico del haz.

Para todos los haces en que ocurra esta situación hay un cambio en el Zmax y las isodosis del 85-90% se mueven hacia la superficie con la disminución del tamaño de campo.(fig 7.4)

-El porcentaje de dosis en profundidad en el eje central para haces de energías mayores es pobremente dependiente de la SSD       (fig 7.5)

Cambios en la forma de las Curvas de Isodosis según la SSD

La fig 7.8 muestra el cambio en la forma de la curva con cambios en la SSD.

Cerca de la superficie las lineas de isodosis menores al 50% se extienden mucho mas allá del borde del campo en comparación a lo que vemos con SSD 100 cm.

Las lineas de isodosis mayores al 50% cambian marcadamente, el ancho del campo disminuye al aumentar la SSD, pero paradojicamente hay mayor contribución por fuera del borde del campo.

Cambios en las curvas de isodosis según el ángulo de incidencia el haz

Con incidencias mayores al 30 grados hay cambios significativos en la forma de las curvas de isodosis en el eje central.

A medida que aumenta el ángulo la profundidad de Zmax disminuye.

En el eje central con pequeños aumentos de angulacion no hay cambios notorios en el rango práctico.

Pero con angulaciones mayores a 60 grados la forma de la curva y el Zmax cambia significativamente en el eje central. Fig 7.9

Superficies irregulares

Superficies irregulares en la piel en zonas como nariz, ojos, orejas, canal auditivo, como también escisiones quirúrgicas producen abruptos cambios como vemos en la fig. 7.11.

Este efecto puede ser disminuido con el uso de Bolus.  

Efecto de la inhomogeneidad

Está referida a cavidades aéreas (ppalmente en zonas como cabeza y cuello), pulmones, y hueso.

La distribución de la dosis en profundidad depende de la densidad electrónica (e/cm3). Ya que el número de electrones por gramo es el mismo para todos los materiales será la densidad física (gr/cm3) la que determinará la profundidad de penetración del haz.

  Zagua= Zmedio*densidad medio

Donde Z será la profundidad a la que llegará, por lo tanto si sabemos cuanto alcanza un haz en agua podemos saber a cuanto llegará en un medio de diferente densidad física.

Por ejemplo un haz que avanza 1 cm en tejido de densidad igual al agua alcanzará 4 cm en pulmón de densidad física 0,25 gr/cm3. Fig 7.13

Hueso esponjoso (como esternon) tiene una densidad entre 1-1.10 gr/cm3.

Hueso duro (mandíbula, cráneo, huesos de soporte) es de 1,5-1,8 gr/cm3

Por lo tanto en hueso habrá mayor atenuación.

Pero la situación se complica en las zonas de interfase. Fig.7.14 

En la Fig.7.14 vemos que en el borde del hueso hay un aumento del 5%, lo que es aún mayor con haces de 6 Mev si lo comparamos con haces de 9 Mev, esta situacion se da en parrilla costal en las transiciones de costilla y tejido intercostal.

Cavidades aéreas

La densidad del aire es 0,0013 gr/cm3 por lo que la situación es aún más compleja.

CAMPOS DE RADIOTERAPIA CON ELECTRONES  (consideraciones)

-Veremos diferentes tipos de tratamientos de radioterapia en que es necesario entregar una buena dosis en superficie y tener una abrupta caída en profundidad

-Se aprovecha el saber que con cada energía de electrones tendremos un rango práctico y un alcance máximo. 

-Hay una zona de dosis más o menos uniforme seguida de una caída abrupta, lo que es una ventaja en comparación a los rayos X.

-Esta ventaja tiende a desaparecer con el aumento de la energía.

-En rangos mayores de energía hay contaminación con rayos X.

-la profundidad en centímetros a la cual los electrones entregan una dosis de entre un 80-90% es igual aproximadamente de  un tercio a un cuarto de la energía de los electrones en Mev.

Así electrones de 13 Mev son útiles a una profundidad de 3-4 cm.

-Para fines terapéuticos se usan electrones en que a la profundidad deseada llega la curva del 80- 90%.

El espesor que recorre un único electrón es la distancia total que recorre hasta que se detiene, sin considerar la dirección del movimiento.

El rango de espesor proyectado es la suma de los espesores individuales, a lo largo de la dirección inicial.

 Rango Máximo se define como la profundidad que se ubica extrapolando desde la cola de la curva

Es la profundidad máxima de penetración del electrón en el medio absorbente.Este Rango Máximo tiene el inconveniente de no dar un punto definido de medida.  

El Rango Práctico Rp se define como la profundidad que se obtiene proyectando la parte más inclinada de la curva.

 Para fines prácticos se utiliza el concepto de “alcance terapéutico”(rango terapéutico) (curva del 85%), considerando el principio de descenso de la curva.

 Se usa una regla mnemotécnica, en que la profundidad de la isodosis del 85% es, en cm., igual a E/3 si E es la energía del haz en Mev.

La pendiente de la curva de rendimiento en profundidad después del 80% es

pronunciada, sobretodo para bajas energías.

La curva llega casi al eje de abscisas a una profundidad de E/2, éste será el

límite máximo de “alcance práctico”(Rp) (rango práctico)

Como sabemos el haz de electrones incidente en la ventana de salida del acelerador puede ser caracterizado por una distribución estrecha de fluencia de energía cuyo máximo es la energía del acelerador, denominada Ea.

Luego, el haz pasa a través de la ventana de salida del Linac y los diferentes materiales, entre ésta y la superficie del paciente o del fantoma, la intensidad de la energía decae, pero su extensión o desplazamiento aumentará.

La distribución de fluencia de energía de estos haces llegarán al plano de tratamiento caracterizándose por un valor máximo, denominado “la energía más probable, Ep,o , la que incluirá una energía media designada como Eo.

La relación para determinar la energía más probable, en Mev, para un rango práctico Rp, en cm. de agua, es:

                                            Ep,o = 1.95 Rp + 0.48

La energía media que llega a la superficie del plano de tratamiento, Eo, en Mev., se relaciona con el valor medio de la profundidad R50, en cm. de agua, y es:

                                         Eo = 2.33R50

Con estas ecuaciones podemos caracterizar el haz de electrones y corroborar su uniformidad en el plano de tratamiento.

No obstante, el tener un haz de electrones uniforme no asegura la uniformidad de la dosis en toda la superficie de tratamiento, debido a limitaciones geométricas.

Los haces de electrones tendrán ciertas consideraciones, que debemos tomar en cuenta, como son:

-En haces de energía menor todas las curvas de isodosis presentan expansión.

-En energías mayores esto ocurre sólo en los niveles más bajos de isodosis. En los niveles superiores tiende a mostrar constricción, lo que es crítico con la disminución del tamaño de campo.

-Cuando el tamaño de campo es muy pequeño, especialmente con haces de energías mayores, no hay  escater considerable y la dosis disminuye considerablemente.

-El Rp, por otra parte, es independiente del tamaño del campo, y depende sólo de la energía del haz de electrones.

En energías superiores a 15 Mev., por el contrario, vemos una constricción lateral de las curvas en los valores de curvas más altos, mayores al 80%.

La curva de isodosis para electrones de 9-20 Mev, los fenómenos de abultamiento y constricción son claramente visibles.

Sistemas de colimación con mordazas fijas y conos de diferentes tamaños minimizan el escater por la colimación, y así la variación del output con el tamaño de campo permanece razonablemente pequeño.

El ángulo entre el plano del haz y la superficie del paciente no debe ser mayor a 20°, se producen cambios significativos en los PPD, en contraste a lo que vemos en haces de fotones. Esto se debe a un aumento de la fluencia del eje central hacia el ángulo oblicuo del haz.

Una característica particular de las curvas de los haces de electrones es el abultamiento de las curvas de valores bajos, menos de 20%, como resultado del aumento de los electrones scattereados en la zona más angulada en la orilla del campo, además de una disminución de la energía del electrón.

ALGUNOS EJEMPLOS DE CAMPOS DE TRATAMIENTO CON ELECTRONES

-Tratamientos de la Micosis Fungoide – TSEB.

-Técnica de Stanford – Reporte Nº 23 AAPM.

-Definición:

  -Trastorno Linfoproliferativo cutáneo de Células T.

  -Aspecto histológico, infiltrado linfoide, sin densidad celular alta, y afecta la epidermis y la dermis papilar

-Desarrollo de placas inmaduras, solevantadas, infiltradas, palpables, erimatosas y descamativas de color rojo cobrizo.

-Lesiones de aspecto serpiginoso, asimétricas

Técnica TSEB

-Se debe realizar la Caracterización del Haz de electrones.

(Energía promedio, Energía más probable)

Ep,o = 1.95 Rp + 0.48             Ē0 = 2.33 R50

-y la Dosimetría Previa al tratamiento ( con fantoma y camara de ionización)

-Tratamiento:

1 sesión: Anterior, OPD y OPI Lunes – Jueves

2 sesión: Posterior, OAD y OAI Martes – Viernes

Sobreimpresiones: Cabeza, Periné y Planta de Pie Lunes – Miércoles – Viernes

SSD 100 cm. con cono de tratamiento

-QUELOIDES

Los queloides son masas nodulares, frecuentemente lobuladas, no encapsuladas de tejido cicatrizal, que aparecen en la piel después de una lesión, cirugía, quemadura o enfermedad cutánea grave.

Más que un problema estético, que puede traer aparejado disturbios psicológicos, se trata de cicatrices que son dolorosas y suelen infectarse fácilmente.