RadioterapiaRadioterapiaDa física à medicina: teoria e prática da especialidadeDa física à medicina: teoria e prática da especialidade

Rui P Rodrigues

Unidade de Radioterapia

Hospital CUF Descobertas

http://rt.no.sapo.pt

ResumoResumo

Teoria• Radiações ionizantes

• Absorção e mecanismos de acção

• Radiobiologia

• Modalidades de tratamento com radiações

Prática• Dosimetria básica e calibração

• Planeamento e dosimetria clínica

• Administração dos tratamentos

• Novas técnicas

Radiações ionizantesRadiações ionizantes

DirectamenteDirectamente

partículas

electrões rápidos

IndirectamenteIndirectamente

radiação electromagnética

fotões X e gama

Moléculas do Moléculas do hospedeirohospedeiro

Absorção e mecanismos de acçãoAbsorção e mecanismos de acção

• Interacção físicaabsorção de energia, ionização, excitação

• Fase físico-químicaefeito directo (macromoléculas vitais);efeito indirecto (radicais livres de oxigénio)

• Alterações molecularesquebra de ligações, polimerização, despolimerização

• Lesão bioquímicasíntese de DNA e RNA, inibições enzimáticas

núcleo celular: DNA - alterações cromossómicasRNA - alterações funcionais

• Efeitos biológicoslesão do material genético, alterações metabólicas

10-18 - 10-3 segundos

minutos-

horas

segundos-

minutos

Lesão do material genético

fracção reprodutiva

paragem ou atraso de maturação

efeitos precoceshoras / dias / semanas

Efeito biológico das radiaçõesEfeito biológico das radiações

Alterações metabólicas

mutação celular

efeitos tardiosmeses / anos

morte celular

Sensibilidade tumoralSensibilidade tumoral

Hemolinfáticos (leucemias, linfomas, mielomas)

Seminomas e germinomas

Carcinomas indiferenciados (vias aerodigestivas superiores)

Sarcoma de Ewing

Basalioma cutâneo

Carcinoma espinocelular (pele e mucosas)

Adenocarcinomas

Sarcomas de partes moles

Condrossarcomas

Osteossarcomas

Melanoma

RadiossensibilidadeRadiossensibilidade

Factores de variação:

• ciclo celular (M; G2; G1-S)

• tipo de radiação (eletrões, fotões, partículas pesadas ...)

• oxigenação dos tecidos• drogas: radiossensibilizantes (imidazóis)

radioprotectoras (amifostina) (selectividade)

• hipertermia (41-43ºC)

• fraccionamento

FraccionamentoFraccionamento

Recuperação de dano subletal ou potencialmente letal (predominante em células normais)

Repopulação por células normais, que sobrevivem à irradiação ou que migram da periferia da zona irradiada

Recrutamento para o ciclo celular de células em repouso (tecidos sãos)

Redistribuição para fases mais sensíveis do ciclo celular (tumor)

Reoxigenação do componente hipóxico do tumor (- sensível)

RadiocurabilidadeRadiocurabilidade

Factores de variação:

• radiossensibilidade intrínseca do tumor

• volume do tumor• extensão local (osso, cartilagem ...)

• disseminação a distância

• tolerância dos tecidos sãos

• estado geral do hospedeiro

Índice terapêuticoÍndice terapêuticoRazão entre a dose de tolerância dos tecidos sãos e a dose tumoricida

90%

10%

Dose

Tumor (+) radiossensível

Tumor (-) radiossensível

Tecido normal

Morte celular (controlo tumoral vs. complicações)

Todos os tumores são radiossensíveis ...... mas ...

... só são radiocuráveis se a dose necessária para o seu controlo não for demasiado nociva para o hospedeiro.

Modalidades de radioterapiaModalidades de radioterapia

BraquiterapiaBraquiterapia - fontes radioactivas seladas

• intersticial - introduzidas nos tecidos; 192Ir, 198Au, 125I, 103Pa

• endocavitária - em cavidades naturais; 137Cs, 60Co

• endoluminal – no lumen das vias aereas/digestivas;

• endovascular – no interior de vasos sanguíneos;

• plesioterapia - em contacto com as lesões; 192Ir

TeleterapiaTeleterapia - radioterapia externa - radioterapia externa

• convencional - aceleradores lineares, bombas de Cobalto

• intraoperatória - isolada ou em complemento

• estereotáxica / radiocirurgia - SNC, MAV

• conformacional (3D-CRT)

• intensidade modulada (IMRT)

Radioterapia isoladaRadioterapia isolada

Taxas de sobrevida aos 5 anos (%)Taxas de sobrevida aos 5 anos (%)

Pele (não melanoma) ................................................... 90 - 95Lábio ............................................................................ 80 - 90Cavidade oral ............................................................... 60 - 90

Laringe (T1-2 N-) .......................................................... 70 - 90

(T3-4 N+) .......................................................... 20 - 30

Mama (T1-2 N-) ............................................................. 80 - 90

(T3-4 N+) ............................................................ 60 - 65Colo do útero (Est.I e II) ................................................ 70 - 90Corpo do útero (Est.I e II) .............................................. 60 - 80

Próstata (T1-2 N-) ........................................................... 75 - 80Canal anal ..................................................................... 50 - 70Doença de Hodgkin ...................................................... 80 - 90Linfoma folicular ......................................................... 70 - 80

Radioterapia combinadaRadioterapia combinada

Com cirurgiaCom cirurgia• RT pós-operatória

por necessidade (após cirurgia incompleta) *

por princípio (taxa elevada de recaídas locais) *

• RT pré-operatóriapor princípio (possibilitar uma cirurgia ‘limpa’)

por necessidade (preservação de órgão)

• RT intra-operatória *

Com quimioterapiaCom quimioterapia• Sequencial• Concomitante

Terapêutica combinada - ITerapêutica combinada - I

A ordem pela qual é efectuada a combinação Cirurgia/Radioterapia pode ter um impacto profundo no risco de desenvolver efeitos secundários precoces ou tardios.

Terapêutica combinada - IITerapêutica combinada - II

Alterações na técnica cirúrgica ou na cronologia dos tratamentos pode modificar o risco de ocorrência de efeitos secundários

Dosimetria básica e calibração - IDosimetria básica e calibração - I

Verificação de:Verificação de:

• doses em doses em profundidadeprofundidade e e

• homogeneidadehomogeneidade dos feixes dos feixes

• para todas as para todas as dimensõesdimensões de de campo possíveis campo possíveis

• para todas as para todas as energiasenergias e e

• para todos os para todos os feixes de feixes de tratamentotratamento disponíveis disponíveis

Dosimetria básica e calibração - IIDosimetria básica e calibração - II

Introdução dos Introdução dos valores medidos valores medidos no sistema de no sistema de planeamento e planeamento e dosimetriadosimetria

Integração de imagensIntegração de imagens

• Radiologia convencionalRadiologia convencional

• TACTAC

• RMNRMN

• PETPET

Aquisição de imagens do doente nas localizações de interesseAquisição de imagens do doente nas localizações de interesse

Planeamento e Dosimetria clínicaPlaneamento e Dosimetria clínica

• IntroduçãoIntrodução das imagens obtidas no das imagens obtidas no sistema de planeamento e dosimetriasistema de planeamento e dosimetria

• ElaboraçãoElaboração do plano de tratamento mais do plano de tratamento mais adequadoadequado

• ExecuçãoExecução da dosimetria da dosimetria

• TransferênciaTransferência de dados para o aparelho de dados para o aparelho de tratamentode tratamento

Dos

imet

ria

clín

ica

Dos

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ica

Dos

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Dos

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ica

Administração de tratamentosAdministração de tratamentos

• PosicionamentoPosicionamento do doente na do doente na sala de tratamentosala de tratamento

• ConfiguraçãoConfiguração do equipamento do equipamento para administração do tratamentopara administração do tratamento

• AdministraçãoAdministração do tratamento: do tratamento:

• modo estáticomodo estático

• modo dinâmicomodo dinâmico

Intensidade modulada - IIntensidade modulada - I

AdaptaçãoAdaptação das das características dos características dos equipamentos às equipamentos às necessidades do necessidades do tratamentotratamento

Intensidade modulada - IIIntensidade modulada - II

ModulaçãoModulação dos feixes dos feixes de radiação de modo de radiação de modo a obter uma a obter uma configuração configuração adaptada às adaptada às heterogeneidades da heterogeneidades da zona a tratarzona a tratar