Radioterapia con IMRT e IGRT.

Algunos de ustedes saben que he pasado por una serie de trabajos bastante interesantes. Soporte IT, pruebas de software, asesor tecnológico para el gobierno, ingeniería asistida por simulación en reactores nucleares. Tengo que ser sincero. Suena mucho más impresionante de lo que es en realidad.

Ahora soy ingeniero de servicio de un equipo Tomotherapy Hi Art. Mi trabajo es mantener este equipo funcionado y en buenas condiciones. Por favor comprendan que no soy médico, ni experto en la materia. Lo que a continuación viene es lo que yo entiendo del tema.

IMRT e IGRT son las siglas en inglés de “Radioterapia de intensidad modulada” y de “Radioterapia Guiada por Imagen”

Radioterapia es una técnica para tratar el cáncer utilizando radiaciones ionizantes. El principio clínico es muy sencillo, en concepto al menos.

Las radiaciones ionizantes perturban el ADN de las células, las cancerosas y las sanas. Las células cancerosas se diferencian de las sanas, en que las primeras se reproducen por mitosis a un ritmo mayor que las segundas.

Las células en general, tienen la facultad de arreglar su ADN cuando este ha sido perturbado. Este proceso tarda aproximadamente 5 o 6 horas. Si sucediera que una célula intentara dividirse mientras su ADN está perturbado, la célula morirá en el proceso.

Ahora bien. Las células sanas son muy buenas en este proceso de reconstruir su ADN y tienen frecuencias de división bajas. Por el contrario las células cancerosas se dividen con mayor frecuencia y son malas reconstruyendo su ADN.

El principio es entonces el siguiente:

Se aplica radiación para perturbar el ADN de las células.
Se espera que muchas células cancerosas mueran al intentar dividirse antes de regenerar su ADN y al mismo tiempo se espera que pocas células sanas mueran por la misma causa, por tener un ritmo de división más lento.

Este mismo fenómeno hace que tratar cáncer en niños sea especialmente difícil. Las células de los niños que están en crecimiento, tienen ritmos de división más altos que en los adultos, y por lo tanto son muy sensibles a la radiación.

El objetivo entonces, es dirigir el rayo de radiación para que la dosis sea depositada en el tumor y evitar los tejidos sanos.

Para lograr esto, se recurre al IMRT y al IGRT.
IMRT utiliza laminillas que obstruyen el haz de radiación que normalmente tiene una forma cuadrada o rectangular, para cambiar su forma y que sea similar al perfil del tumor.

Utilizando el principio de que las dosis son aditivas, se distribuye la dosis necesaria para un tratamiento, en varias aplicaciones. Así evitamos que el tejido sano reciba más radiación del máximo tolerado para cada tipo de tejido en particular.

Por ejemplo. Un tratamiento pudiera requerir 40 Grays. Pero esto excede por mucho la radiación máxima tolerada por el tejido sano. Así que estos 40 Grays se dividen en 20 aplicaciones diarias de 2 Grays. Aun 2 Grays por día es mucho para el tejido sano, así que se fracciona aun más, depositando la radiación desde diferentes ángulos alrededor del tumor. Digamos 50 posiciones separadas por unos cuantos grados de diferencia. Cada disparo de radiación depositará entonces 0.04 Grays en el tumor. En el punto de intersección, se sumarán hasta alcanzar la dosis requerida.

Por favor noten que estoy hiper-simplificando. El concepto aquí, es: alcanzar la dosis requerida en el tumor, minimizando la dosis a los tejidos sanos circundantes, siempre por debajo de los máximos tolerados.

Para lograr lo anterior, es necesario poder ubicar el tumor y los órganos sanos. Aquí interviene la IGRT. IGRT básicamente consiste en tomar una radiografía o tomografía de la persona, previa a el tratamiento, para poder alinear correctamente al paciente. En pocas palabras, IGRT nos da mejor puntería que si calculáramos la posición del tumor, desde el exterior del paciente.

Pruebas de dosimetria

Pruebas de dosimetria

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2 comments

  1. Resumiendo, el tomógrafo se vuelve el GPS y el brazo de la aguja, la radiación la aguja y medicina mismas.

    Imagino que el haz ataca todo lo que está en el camino, pasando por el tumor, ¿no? Esto es, hace una línea recta atravesando el cuerpo de lado a lado. Parte de la técnica será, supongo, escoger los ángulos que menos cruzan tejidos vitales o, en el peor de los casos, menos tejidos en general.

    No puedo evitar recordar un cuento de ciencia ficción, no recuerdo ahora de quién, donde a uno se le escapaba un agujero negro en formación (en teoría de unos pocos átomos de ancho) y le destroza entero al hacerle una linea recta en ángulo desde un hombro hasta la cadera opuesta, pasando por todos los órganos intermedios.

    Imagino que, por ejemplo, se evitan todos los rayos que tengan que atravesar el globo ocular (por no joder los conos y bastones, quiero decir).

  2. En general es correcto.

    El haz irradia todo lo que está en su camino hasta el tumor. Sólo que la dosis (energía) se deposita en los tejidos según una ecuación no lineal.

    La gráfica de la ecuación es como una campana de Gauss cargada a la derecha.
    Donde el eje de la equis es la profundidad que el haz penetra en el tejido.

    El eje de las ye es la dosis depositada.

    La dosis depositada depende de la densidad del tejido.

    Esto es parecido a una bala penetrando algo suave. La energía que transfiere cuando penetra es muy baja al principio y al disminuir la velocidad, se atora de golpe, transfiriendo de golpe la energía.

    Este efecto se llama “radiation build up” y es debido a los fotones secundarios, cuando los fotones de los rayos equis chocan con los electrones en los tejidos.

    Así que la piel es atravesada por la radiación, sin recibir dosis muy altas.

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