Utilização de imagem para o controlo no tratamento de radioterapia

Definição do conceito de IGRT e vantagens do modelo

Argumentos clínicos e técnicos para a implementação IGRT

Evolução da imagem portal e estratégias de correcção: do off-line ao on-line

Radiografias de megavoltagem em pelicula

Radiografias electrónicas em video e sistemas de correcção on-line

Sistemas de kilovoltagem para radiografias on-line

Sistemas de cone beam CT: correcção on-line estática e dinâmica

Evolução das tecnologias de imagem em radioterapia: da radiografia ao TAC portal

Movimentos de órgãos inter-fracções:

uso com sistemas de imagem 3D CT-like (XVI/OBI)

uso de marcadores fiduciais e imagem 2D

Workflow e aspectos técnicos da IGRT num acelerador linear com cone-beam-CT

Planeamento e definição de volumes de tratamento para IGRT e IMRT

Técnicas de planeamento 3D e 4D

Exames complementares (PET, TAC, RMN) e fusão de imagem

Definição de órgãos de risco e limitação das margens nos volumes de tratamento

Posicionamento e controlo de movimentos: estereoscopia; tracking com infravermelhos

Associação de técnicas de controlo respiratório (ABC: Active Brething Coordinator;

Gating; etc)

Movimentos de órgãos intra-fracções:

planeamento 4D e IGRT

gating e controlo respiratório (ABC)

Radioterapia adaptativa (ART): a evolução natural da prática em rotina da IGRT

Especificidades físicas da Radioterapia com Intensidade Modulada (IMRT)

Tipos de IMRT (Modo estático, Modo dinâmico, em arco)

Especificidades dosimétricas

Controlo de qualidade

Planeamento inverso

Limites da IMRT

Impacto das incertezas geométricas no planeamento e tratamento com IMRT

A tecnologia precisa de controlo

O poder sem controlo não tem sentido

O conhecimento é essencial ao controlo

Um conjunto de regras regulam a acção do conhecimento

Os objectivos devem ser definidos e os processos devidamente controlados

O tratamento ideal dos tumores malignos é uma

tarefa multidisciplinar que envolve as

modalidades de tratamento clássicas:

cirurgia, radioterapia e quimioterapia.

O papel do radioterapeuta consiste na avaliação

de todas as condições relativas ao doente e

ao tumor, revisão sistemática dos exames

necessários para o diagnóstico e

estadiamento e, em conjunto com outros

oncologistas, determinar a melhor estratégia

terapêutica.

A Radioterapia é a disciplina (clínica e científica) dedicada ao tratamento de doentes

com cancro (e outras doenças) com radiações ionizantes (isoladas ou em

combinação com outras modalidades), investigação das bases físicas e biológicas

das terapias com radiações e treino de outros profissionais neste campo.

O Objectivo da radioterapia é a administração de uma dose de radiação medida com

precisão sobre um volume tumoral precisamente definido com danos mínimos sobre

o tecido são envolvente. Isto resultará na irradicação do tumor, melhoria da

qualidade de vida e prolongamento da sobrevivência, ou permitir uma paliação

eficaz ou prevenção dos sintomas do cancro, incluindo controlo da dor,

recanalização de órgãos obstruidos, preservação da integridade do esqueleto e

função de órgãos, com uma morbilidade mínima.

O objectivo do tratamento deve ser estabelecido no início da terapêutica

Curativo: Existe a possibilidade de sobrevivência prolongada após tratamento

adequado; alguns efeitos secundários, embora indesejáveis, podem ser aceitáveis.

Paliativo: Não há expectativa de uma sobrevivência prolongada. Está indicada quando

existem sintomas responsáveis por desconforto ou situações potencialmente

comprometedoras do conforto ou autosuficiência. Não devem ser provocadas

alterações iatrogénicas significativas. Doses relativamente altas de radiação (75-80%

das doses curativas) são necessárias para controlar o tumor durante o período de

sobrevivência esperado.

Avaliação do tumor (estadiamento), incluindo exames complementares de diagnóstico

Conhecimento das características patológicas da doença

Definição do objectivo do tratamento (cura ou paliação)

Selecção das modalidades de tratamento adequadas (irradiação isolada ou combinada com cirurgia, quimioterapia ou ambas)

Determinação da dose ideal de radiação e do volume a tratar, de acordo com a localização anatómica, tipo histológico, estadiamento, envolvimento ganglionar potencial (e outras características tumorais) e estruturas normais locais.

O médico radioterapeuta deve trabalhar em conjunto com fisicos e dosimetristas para assegurar a maior precisão, praticalidade e relação custo-benefício do plano de tratamento.

Diferentes doses de radiação são necessárias para probabilidades definidas de controlo tumoral, dependendo do tipo de tumor e número inicial de células clonogénicas

(relação com o volume tumoral). Doses de radiação variáveis podem ser administradas sobre diferentes zonas do tumor (periferia vs. centro) ou sobre o leito tumoral, no caso de o tumor ter sido removido cirurgicamente.

Internacional Commission on Radiation Units and Measurements (ICRU) 50 e 62:

Gross tumor volume (GTV): VOLUME TUMORAL: Doença visível macroscopicamente incluindo gânglios linfáticos de volume aumentado. Para determinar o GTV

devem ser usados os parâmetros mais adequados nos exames de imagem. No TAC os parâmetros Window e Level devem ser optimizados de modo a obter o maior volume tumoral.

Clinical target volume (CTV): VOLUME CLÍNICO: Inclui o GTV mais as regiões onde possa existir extensão microscópica do tumor primitivo.

Planning target volume (PTV): VOLUME DE PLANEAMENTO: Permite uma margem sobre o CTV que considere o movimento interno dos órgãos (internal margin) ou outros movimentos durante o tratamento (respiração), e variações no posicionamento para tratamento (setup margin). Não inclui as características específicas do aparelho de tratamento.

Os campos de tratamento devem cobrir de forma adequada todos os volumes de

tratamento mais uma margem adequada que considere as características físicas do

feixe de tratamento (p.e. penumbra) [» de visual a dosimétrico]

O processo de simulação é usado para identificar com precisção os volumes alvo e

estruturas adjacentes, e para documentar a configuração dos campos e volumes a

irradiar. [» de real a virtual]

Os acessórios de tratamento (p.e. blocos de protecção secundária, moldes, máscaras,

dispositivos de imobilização, compensadores) são extremamente importantes no

processo de planeamento e administração de uma distribuição de dose optimizada.

A única radiação que é eficaz é a que atinge as células tumorais activas, as restantes

células não precisam de ser irradiadas.

Técnicas de tratamento mais simples, que permitam uma distribuição de dose aceitável,

são preferíveis a outras mais complexas e dispendiosas (tempo e dinheiro) que

poderão ter um risco de erro maior numa sequência de tratamentos diários.

A precisão dos tratamentos é avaliada periodicamente com imagens portais (em filme

ou com sistemas electrónicos). Podem ocorrer erros de localização dos campos de

uma forma sistemática ou ocasional (random).

A simulação com TAC permite 1)uma definição mais precisa do volume a tratar e das estruturas anatómicas normais, 2)efectuar uma planeamento tridimensional (3D) com optimização da distribuição de doses e 3)verificação radiológica precisa do volume tratado.

Avanços na tecnologia informática permitem:

› :: melhorar a precisão e o tempo de cálculo de distribuições de dose 3D,

› :: geração de histogramas dose-volume (informação relevante na avaliação de distribuições

de dose relativa no volume tumoral),

› :: definição melhorada do volume alvo,

› :: delimitação detalhada de estruturas normais,

› :: simulação virtual do tratamento,

› :: geração de radiografias digitais (DRR),

› :: desenho optimizado dos campos e modificadores do feixe (p.e. filtros, compensadores),

› :: cálculo de distribuições de dose 3D e optimização de dose

› :: avaliação crítica global do plano de tratamento.

Os histogramas dose-volume permitem a comparação de diferentes distribuições de

dose, fornecendo um sumário detalhado de toda a matriz de dose 3D, mostrando a

quantidade de volume alvo ou estruturas normais que recebem doses superiores às

especificadas. Não fornecem, no entanto, informação espacial e não podem

substituir outras formas de avaliação do plano de tratamento.

Os sistemas de planeamento 3D têm um papel importante no processo de verificação

de tratamentos. Radiografias reconstruidas digitalmente (DRR), com base nas

imagens sequenciais da TAC de planeamento, representam uma imagem de

simulação virtual que pode ser usada para localização de campos e comparada

com os campos de tratamento para verificação da sua localização e geometria.

Uma sofisticação crescente no processo de planeamento requer uma precisão

consistente no posicionamento e imobilização do doente, bem como das técnicas

de verificação de campos. Diversos sistemas de verificação em tempo real (on-line)

permitem uma monitorização detalhada e precisa da zona a tratar, mesmo durante

a exposição.

A integração assistida por computador dos dados 3D gerados no planeamento com os

parâmetros da máquina de tratamento, incluindo gantry e posição da mesa,

podem reduzir os erros de localização e aumentar a precisão e eficiência da

irradiação.

A IMRT é uma forma recente de administração de radiações de acordo com o modelo

3D e conformacional, que optimiza a irradiação de volumes com formas irregulares

através de técnicas complexas de planeamento (tradicional ou inverso) e da

administração dinâmica do tratamento, resultando na modulação da fluência de

múltiplos perfis de dose de fotões.

O planeamento inverso começa com uma distribuição de dose ideal e procura, por

tentativa e erro, através de múltiplas iterações (simulated annealing), as

características ideais dos feixes (perfis de fluência). Posteriormente produz a melhor

aproximação ao plano ideal definida numa matriz 3D de voxel de dose, organizados

numa sequência de matrizes 2D.

O primeiro sistema de IMRT foi proposto em 1992, sendo os feixes de radiação

administrados através de um pequeno colimador multi-lâminas (MLC) dinâmico de

1cm de largura (MiMic) operado por um sistema concebido para administrar doses

específicas em volumes irregulares (Peacock, NOMOS Corp.)

Foi desenvolvido um sistema invasivo de fixação estereotáxica para o tratamento de

leões intracranianas. Este sistema pode também usar dispositivos de imobilização

não invasivos (p.e. máscaras temoplásticas)

A maioria dos sistemas de IMRT usam feixes de fotões de 6MV, mas energias de 8 a 10 MV

poderão ser mais adequadas em algumas localizações anatómicas, para reduzir as

doses na pele e tecidos subcutâneos. http://www.cancernetwork.com/display/article/10165/95568?pageNumber=4

O método estático ou sequencial (step-and-shoot; static MLC; sMLC) com um acelerador

linear com colimadores multi-lâminas usa diversos campos com múltiplos segmentos

em diversos ângulos administrados sequencialmente; o MLC determina a fluência de

fotões e a forma dos campos.

O método dinâmico (dynamic MLC; dMLC) consiste na administração da radiação

durante um movimento constante da gantry e da reconfiguração dinâmica dos

campos de tratamento pelo MLC (VMAT; RapidARC)

O método helicoidal (helical tomotherapy) onde um feixe fino de fotões roda

continuamente à volta do doente enquanto a mesa o desloca longitudinalmente

através da gantry (em anel). O anel da gantry permite uma verificação simultânea

de levada precisão, obtendo imagens de TAC na posição do tratamento. O sistema

permite ainda o controlo em tempo real da irradiação, através da monitorização da

dose efectivamente administrada.

O sistema de braço robótico Cyberknife consiste num acelerador linear de 6MV

miniaturizado montado num braço de elevada mobilidade e num conjunto de

camaras de raios-X montadas na sala de tratamento, que permitem um controlo

(quase) em tempo real da posição do doente e da exposição do volume de

tratamento.

São frequentemente usadas combinações de duas ou três modalidades para melhorar o

controlo tumoral e aumentar a sobrevivência do doente.

Bases biológicas do tratamento do cancro (postulados de Steel):

1. cooperação espacial, em que um agente é activo sobre células tumorais não atingidas por outro agente;

2. efeitos anti-tumorais por dois ou mais agentes;

3. toxicidade não cruzada e protecção dos tecidos sãos.

A preservação de órgão é promovida activamente, por melhorar a qualidade de vida,

permitir maior sobrevivência (!) e melhor controlo tumoral, o que ficou provado em

diversos tipos de tumores.

Radioterapia pré-operatória

Irradicação potencial da doença subclínica ou microscópica para além das margens da

ressecção cirúrgica,

Redução da implantação (sementeira) de células por diminuição das células viáveis no campo

operatório,

Esterilização dos gânglios linfáticos metastáticos fora do campo cirúrgico,

Diminuição do potencial de disseminação de células tumorais clonogénicas durante a

manipulação cirurgica (metastização)

Melhoria da ressecabilidade.

Desvantagens: Pode interferir com a capacidade de cicatrização dos tecidos normais irradiados,

embora este problema seja mínimo com doses da ordem dos 45-50Gy em 5 semanas.

Irradiação pós-operatória

Eliminar as células tumorais residuais no campo operatório, destruindo os focos subclínicos

Irradiacação de focos tumorais subclínicos adjacentes (incluindo metástases ganglionares) e

Administração de doses superiores às da irradiação pré-operatória sobre o volume de maior risco

ou de doença residual conhecida.

Desvantagens: Atraso no início da irradiação condicionado pela cicatrização da ferida operatória;

alterações vasculares no leito operatório podem comprometer o efeito da radiação (hipóxia

regional relativa )

Irradiação e Quimioterapia

Potenciação: é um efeito aumentado da terapêutica no tumor e tecidos normais, superior ao

observado com qualquer das modalidades isoladamente.

O uso da quimioterapia antes da radioterapia induz alguma morte celular e reduz o número de

células a eliminar pela radiação. A repopulação acelerada das células tumorais clonogénicas

sobreviventes pode diminuir a eficácia terapêutica global.

O uso da quimioterapia durante a radioterapia pode interagir com o tratamento local (acção

aditiva ou mesmo supraaditiva) e afectar a doença subclínica a distância.

Um programa abrangente de controlo de qualidade (quality assurance) é crítico para

assegurar o melhor tratamento para todos os doentes e para estabelecer e

documentar todas as políticas e procedimentos operacionais.

Os procedimentos de controlo de qualidade em radioterapia são variáveis dependendo

se se trata de um tratamento convencional ou um integrado num ensaio clínico, ou

se envolve uma ou várias instituições. Em estudos multiinstitucionais é fundamental

fornecer a todos os participantes instruções claras e parâmetros estandardizados

relativos a procedimentos dosimétricos, técnicas de tratamento e ao tratamento.

Diversos relatórios do Patterns of Care Study demonstram uma relação clara entre a

qualidade do tratamento administrado em várias instituições e o resultado obtido.

As radiações ionizantes induzem uma diversidade de efeitos nos tecidos normais,

dependendo de factores como a dose total, o tipo de fraccionamento e volume

irradiado. Para a maioria dos tecidos a dose necessária para produzir uma

determinada sequela aumenta à medida que o volume irradiado no órgão diminui.

Foram observadas cliniamente doses de tolerância superiores às inicialmente reportadas,

reforçando a importância de actualizar a informação à medida que são

introduzidas melhorias na precisão do planeamento e na administração dos

tratamento. Os métodos de registo de sequelas também podem influenciar os

resultados observados. Entretanto foram criadas tabelas (curvas) de tolerância para

diversos órgãos, definindo o risco de sequelas de acordo com o volume irradiado e

as doses administradas (histogramas dose-volume).

A dose mínima de tolerância (TD 5/5) é a dose de radiação que não causará mais do

que 5% de complicações severas num espaço de cinco anos após tratamento.

Uma taxa de aceitável para para complicações moderadas a severas na maioria das

situações clínicas tratadas com intenção curativa é de 5-15%.

Sequelas menos significativas podem ocorrer em 20-25% dos doentes, dependendo da

dose administrada e órgão de risco.

Cronologicamente os efeitos secundários da radiação são agudos (primeiros 6 meses);

subagudos (seis meses seguintes) ou tardios (quando observados). As manifestações

visíveis dependem das propriedades cinéticas das células (p.e. renovação rápida

ou lenta) e da dose administrada.

Não foi estabelecida qualquer relação entre a incidência e gravidade das reacções

agudas e as das reações tardias, possivelmente devido às diferenças entre as curvas

de sobrevivência celular para os tipos de células implicadas.

Dependendo da sua arquitectura celular os órgãos são classificados como em série (p.e.

espinal medula), em que a lesão de um segmento pode resultar num déficit

funcional de todo o órgão, ou em paralelo (p.e. pulmão, rim), onde a lesão de um

segmento é compensada pela função acrescida de segmentos adjacentes.

A combinação da radiação com a cirurgia ou a administração de agentes citotóxicos

modifica frequentemente a tolerância dos tecidos normais, possivelmente

necessitando ajustamentos no planeamento (volume) e na dose prescrita.

Radioprotectores, como a Amifostina, podem aumentar a tolerância dos tecidos normais

a uma determinada dose de radiação, diminuindo a morbilidade (p.e. xerostomia

ou pneumonites)

O fraccionamento da irradiação reduz as reacções agudas devido à proliferação

compensatória nos epitélios da pele e mucosas, que acelera cerca da 2 a 3

semanas após o nício do tratamento.

Um período de tratamento prolongado com administração de pequenas fracções diárias

reduz as reações agudas mas não protege necessariamente contra as lesões tardias

graves nos tecidos normais. Adicionalmente pode permitir o crescimento de tumores

com índices de proliferação elevados e é pouco conveniente para o doente e mais

oneroso.

Períodos de tratamento mais curtos são necessários para tumores com racios alfa/beta

baixos (proliferação rápida). Para tempos de duplicação potencial de 5 dias e

radiosensibilidade moderada, cursos de tratamento de 2.5 a 4.0 semanas são os

ideais. Tumores com uma proliferação mais lenta podem ser tratados em períodos

mais prolongados.

Cinco fracções por semana são preferiveis a três, porque com este a morte celular

ponderada é inferior (log cel kill).

A dose de radiação necessária para obter uma determinada probabilidade de controlo

tumoral deve ser aumentada quando o fraccionamento é prolongado para além

das 4 semanas devido à repopulação das células sobreviventes.

Foi calculado (Withers et al.) que será necessário im incremento de 0.6Gy por cada dia

de interrupção de tratamento.

Em tumores de cabeça e pescoço foi estimado (Taylor et al.) que este dose seria de

1.0Gy.

O impacto do tempo total de tratamento pode ser modificado usando split-course, com

fracções diárias acima do convencional (2.5-3.0Gy em 10 fracções, 2-3 semanas de

paragem seguidas de um curso similar ao inicial, para um total de 50-60Gy).

No entanto o RTOG não encontrou evidência clínica de benefício em tumores de

cabeça e pescoço, colo uterino, pulmão e bexiga, sendo o controlo tumoral e a

sobrevivência idênticos aos observados com tratamentos convencionais.

Os efeitos secundários tardios são ligeiramente superiores com o split-course e há o risco

de repopulação clonogénica das células sobreviventes no tumor durante o período

de paragem de tratamento.

Fracionamento convencional: consiste na administração diária 5 dias por semana de

fracções de 1.8 a 2.0Gy; a dose total é determinada pelo tumor a tratar (tipo,

extensão) e pela tolerância dos tecidos sãos adjacentes incluidos no volume tratado

(geralmente entre 60 e 75 Gy)

Hiperfracionamento: dose total maior, com doses por fração significativamente inferiores

e aumento no número total de frações; o tempo total é sensivelmente igual

Quasi-Hiperfracionamento: hiperfracionamento sem aumento na dose total

Fracionamento Acelerado: redução significativa do tempo total de tratamento; sem

alteração no número de frações, dose total e dose por fração (esta pode ser

reduzida em função da redução do tempo de tratamento)

Quasi- Fracionamento Acelerado: fracionamento acelerado sem redução no tempo

total de tratamento pela introdução de uma interrupção programada

(contraditório ao racional do fraccionamento acelerado)

Hiperfracionamento acelerado: partilha características do hiperfracionamento e

fracionamento acelerado

Boost concomitante: uma dose adicional é administrada uma vez por semana numa

zona limitada do volume de tratamento (p.e. GTV) com campos reduzidos, em

simultâneo com a irradiação convencional em volume alargado

Para obter um aumento na tolerância dos tecidos de resposta tardia através do

fracionamento o intervalo entre duas frações deve ser suficiente para permitir uma

reparação celular quase total (+6 horas)

Dois estudos do Radiation Therapy Oncology Group (RTOG) mostraram um aumento na

taxa de complicações tardias em protocolos de hiperfracionamento quando o

intervalo entre frações era inferior a 4.5 horas

A maioria dos protocolos actuais estipulam um intervalo mínimo de 6 horas entre

fracções. Os dados clínicos sugerem que este intervalo é adequado para os tecidos

normais exceptuando a medula

Os pacemakers modernos são radiossensíveis e têm uma elevada probabilidade de

falha catastrófica com doses de radiação muito abaixo da tolerância normal dos

tecidos, por isso nunca devem ser irradiados directamente.

Estes aparelhos têm uma protecção contra interferência eléctricas, pelo que falhas

devidas aos campos electromagnéticos frequentes nos modernos aceleradores

lineares é pouco provável.

As interações possíveis durante um tratamento com radiações são:

:: Disfunções transitórias devido a campos EM fortes ou de baixa frequência gerados pelo sistema de

microondas do acelerador linear e pelos pulsos de alta voltagem e baixa frequência usados na

geração de electrões (gun) e de microondas.

:: Exposição excessiva à radiação primária ou difundida, que pode causar alterações permanentes nos

componentes dos circuitos

A American Association of Physics in Medicine (AAPM) recomenda :

:: Doentes com pacemaker não devem ser tratados num betatrão.

:: O status coronário do doente e o pacemaker devem ser avaliados por cardiologista antes e logo

após conclusão do tratamento.

:: O pacemaker deve ficar sempre fora do campo de irradiação, durante os tratamentos e na aquisição

de imagens de verificação.

:: Deve ser efectuada uma monitorização cuidada da primeira sessão de tratamento para verificar se

existem disfunções transitórias.

:: Antes do tratamento a dose difundida para o pacemaker deve ser calculada e documentada. A

dose total acumulada não deve ultrapassar os 2Gy.

:: Se estas condições não puderem ser observadas deve ser considerada a hipótese de reposicionar ou

remover o pacemaker antes da irradiação.

As alterações possíveis variam de acordo com a dose absorvida e idade gestacional,

incluindo microcefalia, malformações graves, atraso de crescimento, atraso mental,

cancros secundários.

A AAPM sugere que a dose fetal deve ser inferior a 0.1Gy, reconhecendo um grau

elevado de incerteza entre 0.05 e 0.10 Gy.

A AAPM sugere que doentes grávidas devem ser tratadas com feixes com energias

inferiores a 10MV, se possível.

Os componentes mais importantes da irradiação periférica ao volume de tratamento

podem ser divididos em regiões:

:: Até 10cm do limite do campo, a dose é essencialmente devida a scatter do colimador e

difusão dentro do corpo do doente.

:: Dos 10 aos 20cm a dose é principalmente devida a scatter interno, dos tecidos irradiados.

:: Dos 20 aos 30cm o scatter nos tecidos e leakage da cabeça de tratamento contribuem de

forma idêntica.

:: Para além dos 30cm a dose e devida essencialmente de leakage da cabeça de tratamento.

A dose no feto pode ser reduzida através de modificação da técnica de tratamento e

uso de filtros especiais.

:: Alteração da incidência dos feixes (evitando o posicionamento da gantry próximo do feto),

:: Redução no tamanho dos campos,

:: Escolha de energias mais baixas (evitar o Cobalto-60 devido ao leak de particulas de energias

superiores a 10MV devidas a neutrões) e

:: Utilização de colimação terciária para definir os limites dos campos junto ao feto.

Pré-planeamento, Localização e Aquisição de Imagens

Escolha da posição de tratamento, preparação e aplicação de dispositivos de

imobilização no simulador (TAC vs. Convencional)

Colocação de marcadores radio-opacos para referenciação no sistema virtual e

aquisição de imagens de TAC para o planeamento volumétrico (geralmente 50 a 100

‘cortes’ de 2 a 5mm)

Transferência das imagens de TAC via DICOM para o computador de simulação

virtual e/ou para o sistema de planeamento 3D via rede informática.

Delimitação de volumes (Tumor, Estruturas de Tolerância e Delimitação de Volumes)

Marcação de estruturas pelo médico e/ou pelos técnicos de planeamento

A maioria das estruturas são marcadas manualmente, algumas com interfaces mais

evidentes (p.e. pele, pulmão) podem ser delimitadas automaticamente

Alguns órgãos de tolerância requerem a marcação pelo médico

Pode ser útil a colaboração de um imagiologista

Planimetria,

Selecção do Plano de Tratamento, Histogramas Dose Volume

Transferência de Dados para o Acelerador Linear

Início do tratamento: Verificação por Imagem Portal (periodicidade)

Imagem Portal 2D vs. Volumétrica

A IMRT é uma tecnologia de ponta que permite administrar doses de radiação com uma

precisão elevada num volume alvo com uma protecção eficaz dos tecidos

envolventes normais

Na IMRT a intensidade do feixe varia o longo do campo de tratamento. Em vez de um

feixe único de fluência uniforme são usados diversos campos mais pequenos

combinados em cada uma de múltiplas incidências (campos vs. segmentos)

Estes feixes são obtidos com colimadores multilâminas (sequêncial ou dinâmico) ou com

equipamentos especializados (tomoterapia, cyber knife)

A vantagem da IMRT é evidenciada em casos em que o volume alvo envolve um tecido

de tolerância, permitindo envolventes de dose com convexidades

Na IMRT a intensidade dos feixes (fluência) é optimizada usando algoritmos de cálculo

sofisticados

Estes algoritmos consideram não só a dose no volume alvo mas também limitações de

dose (constrains) nos tecidos normais adjacentes

O processo consiste num método de planimetria ou dosimetria ‘inversa’ e é capaz de

gerar gradientes de dose significativos entre estruturas adjacentes para atingir os

objectivos de dose e volume definidos na prescrição

A prescrição consite na indicação da dose no alvo e da ‘não-dose’ nos órgãos de

tolerância

Guidelines de prescrição:

› Dose T (p.e. V90>xxGy);

› Doses e Volumes relativos em órgãos de tolerância

(prescrição biológica; NTCP: Normal tissue Complication Probabilities)

(p.e. V50<yyGy; V30<zzGy)

A irradiação estereotáxica difere da radiação externa ‘convencional’:

› Volumes de tratamento reduzidos : 1 a 30 cm3

› Utilização frequente de uma única fração

› Precisão superior necessária na localização dos alvos e na geometria dos

tratamentos

› Gradientes de dose muito elevados nas margens dos campos.

Lesão única com dimensões adequadas (<4cm), radiograficamente discriminável e com

potencial de resposta a uma dose única de radiação

Os volumes ideais para radiocirurgia são esféricos e pequenos (<3cm)

Volumes irregulares podem necessitar de planos com múltiplos isocentros para modelar a

isodose seleccionada (p.e.80%) ao volume alvo

A maior experiência a nível mundial é no tratamento de malformações arteio-venosas

(MAVs) e em tumores cerebrais primitivos ou metastáticos.

Unidade com 5.500 a 6.000Ci de Cobalto-60, distribuidos em 201 fontes localizadas num

segmento esférico, colimadas em forma circular focadas num ponto único

O equipamento consiste num escudo de protecção com cerca de 18 toneladas que

envolve o conjunto de fontes radioactivas

São usados quatro formatos de colimadores com diâmetros de 4 a 18mm, permitindo

tratar alvos com 3 a 18mm, com uma precisão de 0.1mm

Pontos negativos:

› Investimento inicial de cerca de €3M na infraestrutura

› As fontes de Cobalto-60 (201+) sofrem decaimento e têm que ser substituidas

cada 7 anos com custos substanciais

› Não tem outros usos para além da radioterapia estereotáxica

Um acelerador linear pode ser adaptado para efectuar radioterapia estreotáxia com

custos aproximados de €40,000 a €250.000, dependendo da necessidade ou não de

adquirir o sistema de planeamento

O acelerador pode tratar alvos com 10 a 50mm, com uma precisão de 0.1 to 1.0 mm

Vantagem principal: Pode tratar qualquer localização tumoral (SBRT)

A radiocirurgia em acelerador linear pode ser administrada de duas formas:

(a) Estática sequencial: A gantry descreve um arco para várias posições estáticas da mesa de

tratamento

(b) Dinâmica: a gantry e a mesa movem-se simultaneamente