PROTECCIÓN RADIOLÓGICA EN RADIOTERAPIA Parte 6 ... · que emplea un aplicador cargado con fuentes de Cs-137 . IAEA ... • Conocer sobre los diversos tipos y técnicas de implante

IAEA International Atomic Energy Agency

OIEA Material de Entrenamiento en Protección Radiológica en Radioterapia

PROTECCIÓN RADIOLÓGICA EN RADIOTERAPIA

Parte 6

Propiedades y seguridad de las

fuentes y equipos de radioterapia

usados en braquiterapia

IAEA Parte 6, Conferencia 1. Braquiterapia fuentes y equipos 2

Braquiterapia

Implante de mama usando

alambre radioactivo de Ir-192

El uso de fuentes radiactivas en zona muy cercana al área blanco de la radioterapia

Rayos X de un implante ginecológico

que emplea un aplicador cargado con

fuentes de Cs-137


Panorámica de la braquiterapia

• La braquiterapia emplea fuentes radiactivas encapsuladas para entregar una alta dosis a los tejidos cercanos a la fuente

• Braqui (del griego) = corta (la distancia)

• La ley del cuadrado inverso determina la mayor parte de la distribución de dosis


Braquiterapia

• Se caracteriza por fuertes

gradientes de dosis

• Se dispone de múltiples

técnicas y fuentes

• Los implantes son

altamente personalizados

según el paciente


Braquiterapia

• Utilización de materiales radiactivos en contacto directo con los pacientes - más problemas de seguridad radiológica que en la radioterapia por haz externo

• Menos del 10% de los pacientes de radioterapia son tratados mediante braquiterapia

• Por pacientes tratados; el número de accidentes en braquiterapia es considerablemente mayor que en la terapia por haz externo


Objetivos de la Parte 6

• Conocer las fuentes radiactivas típicas usadas en el tratamiento del cáncer

• Conocer sobre los diversos tipos y técnicas de implante

• Conocer las implicaciones de los implantes de por vida respecto a la carga manual, y a la diferida remota

• Comprender las diferencias entre los equipos de braquiterapia de baja y de alta tasa de dosis

• Conocer sobre algunas técnicas de implante especiales actuales (implantes-semilla en próstata, braquiterapia endovascular)


Contenido

• Conferencia 1: Fuentes y equipos de

braquiterapia

• Conferencia 2: Técnicas de braquiterapia

(incluyendo las técnicas especiales como

los implantes de semilla en próstata y la

braquiterapia endovascular)


Flujo de la información de braquiterapia en el curso

Parte 2: Física

Parte 6: Braquiterapia (Descripción de técnicas

y equipos)

Parte 11: Buenas prácticas en braquiterapia (la

información se ofrece en el contexto de las NBS

con énfasis en protección radiológica)

Partes 14 (Transporte), 15 (Seguridad de

fuentes) y 16 (Alta de los pacientes):

Información adicional y de apoyo - la mayoría

directamente relacionada con la práctica de

radioterapia

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OIEA Material de Entrenamiento en Protección Radiológica en Radioterapia

Conferencia 1: Braquiterapia. Fuentes y Equipos

Parte 6

Braquiterapia


Objetivos

• Comprender el concepto de ‘fuente sellada'

• Conocer los isótopos más comunes usados para braquiterapia

• Conocer sobre las reglas generales para la manipulación y ensayo de las fuentes

• Conocer las diferencias entre los implantes permanentes, aplicaciones de baja y de alta tasa de dosis

• Comprender los principios básicos del diseño de los equipos de braquiterapia


Contenido

1. Fuentes selladas

2. La fuente ideal para la radioterapia

3. Fuentes de braquiterapia en uso


Henri Becquerel (1852-1908)

Descubrió la radiactividad en 1896


1. Fuentes selladas

• OIEA. NBS. Glosario: “Material radiactivo que está:

a. permanentemente encerrado en una cápsula, o

b. estrechamente envuelto y en forma sólida.”

• En otros términos: la actividad está confinada en su portador y la contaminación del ambiente no es posible mientras la fuente se mantenga íntegra.


Fuentes selladas

• Tienen una actividad que puede ser derivada a

partir de un certificado de calibración y del período

de semidesintegración del isótopo (nada se

perdió)

• Su integridad DEBE verificarse periódicamente -

una buen procedimiento para esto son las pruebas

de frotis


Fuentes selladas y no selladas en radioterapia

• Ambas se emplean para tratar el cáncer

• Las fuentes selladas se emplean para

braquiterapia - se analizan aquí

• Las fuentes no selladas pueden utilizarse

para tratamientos sistémicos - son objeto de

análisis en más detalle en el curso sobre

Medicina Nuclear


Algunos ejemplos de fuentes no selladas en radioterapia

• I-131 para tratamiento de tiroides

• Sr-89 y Sm-153 para el tratamiento de

metástasis ósea

• P-32 para cánceres hematológicos


Nota

• Todas las fuentes de braquiterapia son de una

actividad tal que las hace objeto de ‘preocupación

regulatoria'

• Por consiguiente, las personas que las solicitan,

las que las reciben, las que las manipulan, las que

las almacenan y las que las evacuan deben tener

una capacitación apropiada y poseer la licencia

correspondiente


2. La fuente ideal para braquiterapia

¿Qué ustedes consideran sería deseable de

una fuente ideal para braquiterapia?


La utilidad clínica se determina por

• Período de semidesintegración = tiempo transcurrido en el cual la mitad de la actividad original está aún presente en la fuente

• Actividad específica = actividad por unidad de masa del material. Mientras más alta la actividad específica, más pequeña se puede fabricar la fuente de una determinada actividad

• La energía de la radiación determina el alcance de la radiación en el tejido (ASÍ COMO los requisitos para el blindaje)


La fuente ideal para braquiterapia

• Emisor gamma puro - los beta o alfa resultan demasiado cortos su alcance lo que resulta en dosis muy elevadas a volúmenes pequeños alrededor de la fuente

• Energía gamma media – Suficientemente alta para tratar el blanco con una

dosis homogénea

– Suficientemente baja para evitar los tejidos normales y reducir los requerimientos de blindaje

• Actividad específica alta – Conveniente también para las aplicaciones de alta

tasa de dosis

– Tamaño pequeño


La fuente ideal para braquiterapia

• Producto de desintegración estable

• Para los implantes temporales: período

de semidesintegración largo

– permite re-uso económico de las fuentes

• Para los implantes permanentes:

período de semidesintegración medio


3. Las fuentes reales de braquiterapia

• Una variedad de tipos de fuentes e isótopos está actualmente en uso

• Difieren para las diferentes aplicaciones por – Período de semidesintegración,

– Tamaño (actividad específica) y

– Energía de la radiación

• Cuando se decide sobre una fuente también hay que tener presente los requisitos para el blindaje


Fuentes de braquiterapia

Radionucleido T1/2

Energía de los Fotones

(MeV)

HVL

(mm Plomo)

Ra-226 1600 a 0.047 – 2.45 (0.83 prom) 8.0

Rn-222 3.83 d 0.047 – 2.45 (0.83 prom) 8.0

Co-60 5.26 a 1.17, 1.33 11.0

Cs-137 30.0 a 0.662 5.5

Ir-192 74.2 d 0.136 – 1.06 (0.38 prom) 2.5

Au-198 2.7d 0.412 2.5

I-125 60.2 d 0.028 prom 0.025

Pd-103 17.0 d 0.021 prom 0.008


Tipos de fuentes de braquiterapia (ICRU report 58)



El primer isótopo utilizado clínicamente fue el

radio alrededor de 1903



• Sin embargo, el radio y el radón tienen sólo importancia histórica - no deben ser usados en un departamento de radioterapia moderno

• Debido a: – Espectro de energía ancho que conduce a altas dosis

cerca de la fuente e incluso en los alrededores del paciente - blindaje difícil

– El radón, producto de la transformación del radio, es un gas noble que es muy difícil contener - riesgo de contaminación

– El período de semidesintegración largo significa que la disposición es muy difícil


Fuentes populares: Cs-137

• “Cesio 137”

• Sustituto principal del radio

• Mayormente usado en las aplicaciones

ginecológicas

• Período de semidesintegración largo de

30 años → necesaria corrección del

decaimiento cada 6 meses

• Las fuentes son caras y deben ser

sustituidas cada 10 o 15 años


Fuentes populares: Ir-192

• “Iridio 192”

• Múltiples formas disponibles

• La fuente más importante para las aplicaciones de alta tasa de dosis

• Período de semidesintegración medio (75 días) - corrección del decaimiento necesaria para cada tratamiento

• Se necesita sustituir cada 3 o 4 meses para mantener la actividad eficaz y con ello un tiempo del tratamiento aceptable


Fuentes populares: Ir-192

• “Iridio 192”

• Actividad específica alta - por tanto pueden miniaturizarse incluso las fuentes de alta actividad esenciales para las aplicaciones de alta tasa de dosis

• Algo más fácil de blindar que el Cs-137 → porque las energías gamma del Ir-192 están en el rango de 136 a 1062keV (la energía eficaz alrededor de 350keV)


Fuente de Ir-192 de HDR

• 10 Ci (370GBq)

• Diámetro del orden de 1mm

• Longitud del orden de 10mm

• Doble encapsulado

• Acoplada a un cable de acero


Fuente de HDR: anisotropía de dosis


Fuentes populares: I-125

• Energía muy baja - por tanto el blindaje

resulta fácil y la radiación desde un

implante es fácilmente absorbida en el

paciente: son posibles los implantes

permanentes

• Principalmente usado

en la forma de semillas


Semillas de I-125

Varios diseños


Semillas de I-125

Objetivos y características del diseño:

• Fuente sellada

• Encapsulado no tóxico, compatible con el tejido

• Distribución isotrópica de dosis

• Radio-opacidad para su localización

Mentor


Visibilidad de semillas de I-125 ante los rayos X


Semillas de I-125

Un diseño diferente:

• Radio-opacidad para la

visualización por rayos X

• Deseable compatibilidad

con MRI

• Ninguna contaminación

Ej. de fuente


Simetría de la distribución de dosis


Otros isótopos empleados en las semillas

Paladio 103 Oro 198

Período de

semi-

desintegración

17 días - tasa de dosis

aproximadamente 2.5

veces mayor que la del

I-125

2.7 días -

suficientemente corto

para permitir que la

actividad decaiga

dentro del paciente

Energía 22 keV 412 keV

TVL plomo 0.05mm alrededor de 8mm



Variedad de configuraciones y formas de las fuentes

Pastillas Esferas de aproximadamente 3mm de diámetro

Semillas Cilindros pequeños de aproximadamente 1mm y 4mm

de longitud

Agujas Entre 15 y 45mm de longitud activa

Tubos De aproximadamente 14mm de longitud, usados para

los implantes ginecológicos

Horquillas de cabello Con forma de 'horquillas de cabello', aproximadamente

60mm de longitud activa

Alambre Cualquier longitud, normalmente se personalizan en el

hospital - se pueden añadir extremos inactivos

Fuentes de HDR Cilindro de alta actividad en miniatura de

aproximadamente 1mm diámetro, 10mm de longitud


Ejemplos de formas de fuentes

• Semillas (discutidas antes): – Contenedores pequeños por la actividad

– Generalmente I-125, Pd-103 o Au-198; para implantes permanentes tales como cáncer de próstata

• Agujas y horquillas de cabello: – Para implantes 'de por vida' en la sala de

operaciones - la actividad se introduce directamente en la región blanco del paciente

– Por lo general Ir-192 para implantes temporales por ej. de la lengua

Escala en mm


Forma de la fuente: alambre de Ir-192

• Se usa para implantes intersticiales de LDR

• Corte a la longitud necesaria antes del implante, para satisfacer a cada paciente

• Se corta empleando técnica manual o cortador...


Forma de la fuente: alambre de Ir-192

• Actividad entre 0.5 y 10mCi por cm

• Usado para implantes intersticiales

• Tasa de dosis de baja a media

• Puede cortarse a partir de enrollados de 50cm de largo, con la longitud deseada para cada paciente

Cortador de

alambre

Controles del

movimiento

Medición de

longitud Blindaje


• Actividad entre 0.5 y 10mCi por cm

• Usado para implantes intersticiales

• Tasa de dosis de baja a media

• Puede cortarse a partir de enrollados de 50cm de largo, con la longitud deseada para cada paciente

Ejemplo de forma de fuente

Cortador de

alambre

Controles del

movimiento

Medición de

longitud Blindaje


Requisitos de las NBS:

Apéndice IV.8. “Los titulares registrados y los titulares licenciados, en cooperación específica con los suministradores, deberán velar por que se cumplan las siguientes responsabilidades, cuando proceda:

a) contar con una fuente bien diseñada y construida que: i. ofrezca condiciones de protección y seguridad que estén en conformidad con las Normas;

ii. se ajuste a las especificaciones técnicas, de comportamiento y de funcionamiento;

iii. satisfaga normas de calidad que estén en consonancia con la significación de los componentes y sistemas para la protección y la seguridad;

b) hacer que las fuentes se ensayen para demostrar su conformidad con las especificaciones correspondientes;

c) facilitar, en un idioma de uso internacional, aceptable para el usuario, información sobre la instalación y el uso correctos de la fuente y sobre los riesgos de ella derivados.”


Resumen

• Una amplia variedad de fuentes radiactivas ha sido empleada en la braquiterapia en muchas formas físicas diferentes

• Las fuentes más comunes son Cs-137, Ir-192 y I-125

• La verificación periódica de la integridad de la fuente es esencial para asegurar que la fuente puede ser considerada ‘sellada '


Referencias

• Johns H E and Cunningham J R 1983 The Physics of

Radiology, 4th edition (Springfield: C Thomas)

• Khan F M 1994 The Physics of Radiation Therapy, 2nd

edition (Williams & Wilkins, Baltimore)

• Williams J R and Thwaites D I 1993 Radiotherapy Physics

in Practice (Oxford: Oxford University Press)


¿Preguntas?


Pregunta

¿Por qué se usaría Au-198 para

braquiterapia?


Algunas claves para responder

Las características claves del Au-198

son:

• Fuentes pequeñas (semillas)

• Período de semidesintegración

corto (2.7 días)

• Material inerte

• Energía de los fotones 412keV

Por tanto, ideal para implantes permanentes

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