radioterapia

IX Latin American IRPA Regional Congress on Radiation Protection and Safety - IRPA 2013

Rio de Janeiro, RJ, Brazil, April 15-19, 2013 SOCIEDADE BRASILEIRA DE PROTEO RADIOLGICA - SBPR

ASPECTOS DE PROTECCIN RADIOLGICA EN TRATAMIENTOS

DE IRRADIACIN DE CUERPO TOTAL (TBI)

Yuliana M. Ayala Piella1, Cesar Picon Chavez

1,2

1 Centro de Radioterapia de Lima S.A.

Av. Calle 22 N 202 -Lima 41 Peru [email protected]

2 Universidad Nacional de Ingeniera (UNI)

Av. Tpac Amaru 210 - Lima 25 Per [email protected]

ABSTRACT

Los tres principales objetivos de la Irradiacin Corporal Total (TBI) son: inmunodepresin para impedir el

rechazo del transplante de mdula sea; erradicacin de clulas malignas (leucemia, linfomas y algunos tumores

slidos) y erradicacin de poblaciones celulares con alteraciones genticas.

La importancia del presente trabajo es la cuantificacin de los valores de los parmetros dosimtricos del

sistema en el tratamiento del TBI, poniendo nfasis en los aspectos dosimtricos como homogeneidad en la

distribucin de dosis, as como la determinacin in vivo de la dosis y tasa de dosis. Tambin se considerar los

aspectos de proteccin ocupacional y proteccin al pblico; dando protagonismo en la realizacin de este trabajo

a los tres principios de proteccin radiolgica, como son: justificacin, optimizacin y limitacin de dosis.

Para la realizacin del estudio se ha tomado como referencia el AAPM Report No 17 The Physical Aspects of Total and Half Body Irradiation, que es un reporte del Task Group 29 del American Association of Physicists in Medicine. Con la ayuda de esta referencia se consigui una tcnica de TBI que cumpliera con las condiciones

de simplicidad, repetibilidad, rpido y confortable posicionamiento del paciente, homogeneidad de la dosis entre

10 y 15%, cortos tiempos de tratamientos y dosimetra in vivo.

Para la implementacin de la tcnica del TBI se realiz una calibracin dosimtrica previa a la irradiacin del

paciente, utilizando A Protocol for the Determination of Absorbed Dose from High-Energy Photon and Electrn Beams report Nro. 21 Radiation Therapy Committe American Association of Physicists in Medicine.

Para la dosimetra in vivo y la determinacin de la tasa de dosis se ha desarrollado un programa de clculo

mediante el cual se va midiendo ambos parmetros durante la irradiacin del paciente. EL protocolo de

medicin utilizado para ello es el Reporte Nro. 277 de la Agencia Internacional de Energa Atmica.

La dosis total que se le debe entregar al paciente es de 12Gy, el cual es dado en dos fracciones por da, en un

periodo de tres das, de tal forma que la tasa de dosis por sesin no supere los 10cGy/min. Considerando el alto

grado de toxicidad pulmonar se debe tener consideracin de proteger los pulmones de tal forma que la dosis

mxima permisible en ellos sea de 8Gy.

Para los aspectos de proteccin ocupacional y proteccin al pblico, se realiz un monitoraje de las reas

supervisadas, as como un estudio del control de la dosimetra del personal.

1. INTRODUCTION

IRPA 2013, Rio de Janeiro, RJ, Brazil.

La Irradiacin de Cuerpo Total o TBI, por su acrnimo en ingles (Total Body Irradiation); es

una tcnica de radioterapia que se ha aplicado para el tratamiento de diversas enfermedades

benignas y malignas desde principios del siglo XX.

La tcnica ha evolucionado paralelamente a un aumento en el conocimiento de la respuesta

biolgica a las radiaciones ionizantes y debido a un resultado de mejoras en la entrega de

dosimetra y tratamiento de radiacin.

sta tcnica de radioterapia que cubre con radiacin todo el cuerpo del paciente, es

considerado a menudo como parte del rgimen para el trasplante de mdula sea, o como

parte del tratamiento para enfermedades hematolgicas como leucemia o anemia aplsica.

Por ello el TBI sigue siendo un componente importante del trasplante de clulas madre

hematopoyticas (HSCT), con el objetivo de erradicar las clulas malignas residuales y

modular el sistema inmunolgico del receptor de trasplante.

En el contexto de HSBC, el TBI es ventajoso porque los efectos biolgicos que se pueden

ejercer se dan de manera uniforme, sin disminuir en sitios claves como el sistema nervioso o

los testculos, y sin interferencia de los procesos metablicos o de resistencia.

La tcnica consiste en irradiar el volumen corporal del paciente en forma homognea con

fotones de energa adecuada, lo cual no puede lograrse con un conjunto de campos

convencionales de fotones, por problemas de superposicin y empalme de campos mltiples

contiguos ya que de ellos resultaran distribuciones irregulares de isodosis y zonas

subdosadas clnicamente inaceptables.

Para poder hacer efectiva la tcnica del TBI en el Centro de Radioterapia de Lima S.A., se

utilizo el acelerador lineal con energa de 6MV, se hizo un levantamiento de datos

dosimtricos segn el esquema en que es entregado el tratamiento de TBI, nos referimos a

datos dosimtricos obtenidos a una distancia de SSD de 3.49 metros con un campo nominal

de 39x39 a 100cm que equivale a 136cm x136cm a la distancia SSD de tratamiento. El

colimador con un ngulo de 240 grados a fin de obtener un campo longitudinal mximo de

1.92 metros.

Los datos obtenidos sirvi para realizar el programa de clculo de dosis para la dosimetra in vivo utilizada en el TBI, que es un mtodo directo de control dosis de irradiacin que el paciente recibe y nos sirve para determinar la dosis en el punto de especificacin, usualmente

tomado en la lnea media del abdomen o la pelvis y monitorear la dosis a nivel de los rganos

en riesgo.

La proteccin radiolgica al personal ocupacionalmente expuesto y al pblico es considerado en este

estudio, se realizo as, la determinacin experimental de las tasas de exposicin en puntos crticos del

rea de radioterapia y se evalu la dosimetra del personal.


2. MATERIALES Y MTODOS

2.1. Medicin de los parmetros dosimtricos del sistema en el Tratamiento de TBI

Para poder llevar a cabo la Irradiacin de Cuerpo Total (TBI) se tiene que realizar

previamente una dosimetra del sistema, donde se obtendr los valores del PDD, Fc, y

perfiles; con los cuales Posteriormente se podr hacer el clculo de la dosis in vivo.

2.1.1. Equipos

Los equipos utilizados para medir los parmetros dosimtricos del sistema en el tratamiento

del TBI son:

Acelerador Lineal: marca Varian, modelo Clnica 600C, del Centro de Radioterapia de Lima.

Cmara de ionizacin: PTW MODELO N31003, SERIE 2018

Electrmetro MODELO CNMC, SERIE Nro. 5046

Barmetro: Casio modelo Se Pathfinder SPF-60

Termmetro

Fantomas de paredes de acrlico de 40cmx40cmx40cm con soporte de cmara desplazable.

Cable de extensin CNMC de 10m

2.1.2. Mediciones Experimentales

Para medidas de los parmetros dosimtricos del sistema de TBI, se realizaron medidas

experimentales segn las sugeridas por A Protocol for the Determination of Absorbed Dose from High-Energy Photon and Electrn Beams report Nro. 21 Radiation Therapy Committe American Association of Physicists in Medicine.

Las condiciones geomtricas utilizadas para las mediciones fueron las que se utilizan para

realizar el tratamiento de TBI:

Distancia SSD de 3.49 metros

Campo nominal de 39x39 a 100cm que equivale a 136cm x136cm a la distancia SSD de tratamiento.

Colimador con un ngulo de 240 grados a fin de obtener un campo longitudinal mximo de 1.92 metros.

Las medidas experimentales realizadas bajo las condiciones geomtricas indicadas

anteriormente fueron:


Distribucin de Dosis en Profundidad (PDD). Fig. 1

Distribucin longitudinal de Dosis en Dmax o Perfiles de Dosis. Fig. 2

Factores de Campo a 3.49m. Fig. 3.

Figura 1. Porcentaje de Dosis en profundidad en

posicin de TBI

Figura 2. Perfil de dosis a 10cm de profundidad. Se ha

graficado el barrido del lado izquierdo.


Influencia de la Longitud de Cable irradiado. Fig. 4.

Determinacin del TPR(20,10). Tabla 1.

Tabla 1. Calculo Del Parmetro de Energa: TPR

Fantoma: Cuba con agua

SSD (cm): 100

Campo(cm2) 10x10

L10 L20

16.647 10.942

Lecturas (nC) 16.634 10.938

16.643 10.945

Promedio 16.641 10.942

TPR20,10 = 0.6575

Figura 3. Factores de Campo

Figura 4. Influencia de la longitud del cable irradiado.


Dosimetra Absoluta utilizando Protocolo AAPM task group 21. Se obtuvo 1.00 UMcGy / para Dmax.

Dosimetra Absoluta utilizando Protocolo 277 IAEA. Se obtuvo 1.00 UMcGy / para

Dmax..

2.2 CALCULO DE LA DOSIS IN VIVO Y TASA DE DOSIS PARA TBI

2.2.1 EQUIPOS UTILIZADOS:

Acelerador Lineal: marca Varian, modelo Clnica 600C, del Centro de Radioterapia de Lima.

Cmara de ionizacin: PTW MODELO N31003, SERIE 2018

Electrmetro MODELO CNMC, SERIE Nro. 5046

Cable de extensin CNMC de 10m

Barmetro: Casio modelo Se Pathfinder SPF-60

Termmetro

Paraleleppedo de acrlico de 12mm de pared y de dimensiones regulables como para un adulto.

Protector de Cerroben de 3cmx 7cm x14cm

2.2.2 REALIZACION DEL TBI

En el tratamiento del TBI, la irradiacin se har en forma bilateral, con el haz dirigido

perpendicularmente a cada lado del paciente a una distancia SSD = 3.49m

El paciente es ubicado dentro de un fantoma con los brazos al costado del cuerpo, las piernas

ligeramente flexionadas con la ayuda de un parante externo; y de dimensiones ajustables a la

longitud transversal y longitudinal del paciente. Fig.5

Luego este fantoma es llenado con bolsas de polietileno que contienen agua temperada, de tal

forma que se obtenga una distribucin de dosis que no sea afectada por las irregularidades del

cuerpo. Fig.6

Figura 6. Paciente de TBI listo para ser

irradiado

Figura 5. Localizacin del paciente para

tratamiento de TBI


Se le coloca el detector de radiacin al paciente, en este caso una cmara de ionizacin [Fig.

7] y se le conecta a este el electrmetro [Fig. 8], obtendremos as medidas en unidades de

carga, las cuales sern convertidas posteriormente a dosis y tasa de dosis con la ayuda de

nuestro programa de calculo de dosis in vivo para TBI y reporte de calibracin respectivo.

Fig. 9.

Figura 7. Colocacin de la

cmara de ionizacin

Figura 8. Sistema para medicin de dosimetra in

vivo.

Figura 9. Programa de Calculo de Dosis in Vivo para TBI. Sntesis

de la dosimetra in vivo del tratamiento.


Figura 12 Compensacin de la banda pulmonar con las protecciones.

De acuerdo con lo sugerido por la AAPM la tasa de dosis no debe superar los 10cGy/min, de

tal forma que tenemos que estar pendiente que esto se cumpla, si no fuese el caso y la tasa de

dosis llegar a superar los 10cGy/min se indica bajar inmediatamente la tasa de dosis de

exposicin del equipo, hasta que se normalice la situacin.

De acuerdo por lo sugerido por la AAPM y como se menciono anteriormente, es necesario

proteger los pulmones de tal forma que la dosis que estos reciban no supere los 8Gy, evitando

los altos grados de toxicidad pulmonar. Para ello se protege lateralmente la banda pulmonar

con un protector de cerrobend de 7cm de espesor. Para hallar el ancho de la banda de

proteccin, previamente se toma una radiografa de torax en el acelerador. Esta radiografa

tambin sirve para el diseo de las protecciones pulmonares que se utilizaran como

compensacin de la banda pulmonar no irradiada sin incluir los pulmones. Fig. 10 y Fig. 11.

La compensacin de la banda pulmonar se realizar a una distancia de SSD de 1.2m que es la

misma que se utiliza para la toma de radiografas pulmonares; para su verificacin se vuelve

a tomar una nueva placa radiogrfica. Fig. 12

Figura 10. Radiografa para diseo de

protecciones pulmonares Figura 11. Protecciones pulmonares


2.3 PROTECCION OCUPACIONAL Y DEL PUBLICO

Se sabe que para ambientes de radioterapia, con aceleradores lineales, las reas denominadas

controladas es exclusivamente el rea donde se encuentra el acelerador (bunker), la cual es

rotulada con el smbolo respectivo de rea controlada (Fig. 13), los dems ambientes pueden

ser considerados rea supervisada.

Para la proteccin operacional y del pblico, se debe realizar un control operacional peridico

de los niveles de radiacin en la instalacin con un monitor de radiacin externa apropiado, el

mismo que debe estar correctamente operativo y calibrado.

El personal que se desempea en la prctica de teleterapia, el cual cuenta con licencia

individual, debe utilizar dosimetra personal obligatoria, a travs de un servicio autorizado

por la Autoridad Nacional.

La dosis de las personas ocupacionales expuestas no deben ser mayores a los lmites

establecidos en el Reglamento de Seguridad Radiolgica, debiendo someterse estas

exposiciones a optimizacin.

Se realizo as, la determinacin experimental de las tasas de exposicin en puntos crticos del

rea de radioterapia y se evalu la dosimetra del personal.

2.3.1 DETERMINACION EXPERIMENTAL DE LAS TASAS DE EXPOSICION EN

PUNTOS CRITICOS

2.3.1.1 EQUIPOS UTILIZADOS

Unidad: Acelerador Lineal de fotones. Modelo Clinac 600c

Equipo de Medicin: Monitor de Radiaciones, Tipo Geiger Muller, Marca: S.E. International, Modelo: Inspector, Serie: 11459

Figura. 13 puerta con rotulo de rea controlada


2.3.1.2 CONDICIONES DE MEDICION

Campo Mximo= 38x37cm

UM=100

2.3.1.3 MEDIDAS EXPERIMENTALES

Se tomo la medida de fondo para los puntos 4, 6 y 7, para los cuales la lectura es de 0.009,

0.014 y 0.015 mR/hr, respectivamente. El fondo dentro del bunker es de 0.088mR/hr.

Se realizaron disparos bajo las condiciones de medicin dadas anteriormente y con el monitor

de radiacin se tomaron las medidas dadas por ste, para diferentes puntos crticos [Fig.14] y

diferentes posicin del Gantry. Tabla 2

TABLA 2

PUNTOS

CRITICOS(Fig.

11)

)/(.

hrmRX SEGUN POSICION DEL GANTRY

0 90 180 270

1 0.038 0.107 0.057 0.055

2 0.030 0.084 0.025 0.031

3 0.013 0.029 0.019 0.027

4 0.020 0.034 0.312 0.015

5 0.046 0.116 0.04 0.042

6 0.015 0.029 0.015 0.029

7 0.024 0.040 0.015 0.016

2.3.2 REPORTE DE DOSIMETRIA DEL PERSONAL

El reporte de dosimetra del personal se detalla en la figura 15.


3.- CONCLUSIONES

Bajo los aspectos fsicos analizados previamente a la irradiacin del paciente y bajo la

dosimetra in vivo obtenida durante la irradiacin, se puede concluir que la tcnica descrita y

empleada para Irradiacin de cuerpo Total (TBI) cumple perfectamente con los principios de

proteccin radiolgica, como son de justificacin, optimizacin, necesarios para garantizar al

paciente un buen tratamiento.

Con las medidas de tasas de exposicin en puntos crticos se llego a tener un control en lo que

respecta al cumplimiento de limitacin de dosis dadas por el Reglamento de Seguridad

Radiolgica, para el personal expuesto como para el pblico.

Hablamos de justificacin en TBI al considerar que la dosis entregada al paciente en solo 3

das es alta pero producir un beneficio suficiente en el individuo expuesto. Optimizacin,

hemos visto que se cumple con este principio al realizar la dosimetra in vivo, midiendo la

dosis y la tasa de dosis que recibe el paciente, y tomando las medidas necesarias para que la

tasa de dosis recibida por el paciente no supere los 10cGy/min, y se cuide de no producir

daos en los rganos en riesgo, como sera los pulmones.

De igual forma al hacer el monitoraje del rea de trabajo se tuvo en cuenta que el personal

puede mantenerse laborando si ningn problema en su jornada normal de trabajo, al

observarse que las medidas en los puntos crticos no producirn que los trabajadores superen

los limites de dosis.

Por otro lado, en el reporte de dosimetra del personal se puede corroborar que la dosis que

reciben los trabajadores estn muy por debajo de los lmites permisible.

Figura 15. Reporte de Dosimetra del Personal del Centro de Radioterapia de Lima


REFERENCIAS

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1980.

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3. BRAHME, A. SVENSSON, H. Radiation beam characteristies of a 22 mev macrotron. Acta Radiol.. Oncol. 18 (1979) 244

4. RAWLINSON, J.A., JOHNS, H.E. Percentage depth dose for high energyx rays beams in radiotherapy. Am. J. Roentgenol. 118 (1973) 919

5. AMERICAN ASSOCIATION OF PHYSICISTS IN MEDICINE. Code of practice of X-ray therapy linear accelerators, Med Phys 2 (1975)110; A protocol for the

determination of absorbed dose from high-energy photon and electron beams . Med

Phys. 10 (1983)741.

6. COMISION INTERNACIONAL DE UNIDADES Y MEDIDAS RADIOLGICAS, Determination of Absorbed Dose in a Patient Irradiated by Beams of X- Gamma Rays

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7. FAIZ M. KHAN, Ph.D. The Physics of Radiation Therapy, Second Edition

8. A. TANARRO SANZ, Instrumentacin Nuclear. 28(1970)

9. AAPM REPORT No 17: The Physical Aspects of the Total and Half Body P Irradiation

10. AAPM Task Group 21: A Protocol for the Determination of Absorbed Dose from High Energy Photon and Electron Beams

11. Scaff (1987), Podorska (2003), Williams (2000).

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