Planificacion de Tratamientos-Etapas

Planificación de Tratamientos
Guillermo Alvarez
Servicio de Radioterapia
FUESMEN
Mendoza - Argentina
Servicio de Radioterapia
Secuencia de decisiones asistenciales
Derivación o consulta
Seguimiento
Admisión
Informe al derivante
Estadificación
Ejecución del tratamiento
Decisión intramural o
comité de tumores
Radioterapia
Radical
Cirugía
Paliativo
Planificación
No tratamiento
Aprobación física y
médica
Set up - Verificación
Quimioterapia
Simulación RX
Simulación TAC
Semiológica
Bases para la prescripción terapéutica
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Estadificación, incluyendo estudios diagnósticos.
Conocimiento de las características anatomopatológicas.
Selección del Esquema de tratamiento: RT sola o combinada.
Definición de la intención terapéutica.
Definición de los volúmenes de tratamiento y las dosis óptimas en
cada uno de ellos.
• Consideración de órganos críticos o de riesgo.
Intención Terapéutica
Tratamiento Curativo o Radical:
• Probabilidad de supervivencia prolongada.
• Algunos efectos colaterales del tratamiento pueden ser aceptables.
Tratamiento Paliativo:
• Sin expectativa de supervivencia prolongada.
• No deberían producirse efectos colaterales indeseados.
Planificación
La meta es conformar la dosis prescrita a los volúmenes
blanco y disminuir la dosis a los tejidos normales
vecinos.
– Elección de la técnica de irradiación.
– Cálculo de las distribuciones de dosis absorbidas.
Procesos
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Posicionamiento – Inmobilización
Adquisición de imágenes
Delineación del tumor y estructuras críticas
Diseño de haces y forma de los campos
Cálculo dosimétrico
Optimización y evaluación plan
Documentación del tratamiento
Ejecución del plan - Verificación del tratamiento
Posicionamiento – Inmobilización
• Propuesta de posición de tratamiento
• Simulador convencional (radioscopia, films)
• Tomógrafo Dedicado o de diagnóstico
• Prueba y fabricación de inmobilizadores
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Planos graduados encefálicos
Apoya cabezas
Planos para mama
Fijadores termo-moldeables (cabeza - tórax - pelvis)
Bolsas de vacío (hemicuerpo - cuerpo entero)
Retractores (hombros - miembros)
Posicionamiento – Inmobilización
• Marcadores radiopacos
• Colocación en piel, cavidades e inmobilizadores
• Transformación de coordenadas simulación → equipo de tratamiento
• Ajuste de alineación (Rx - Topograma)
• Radiografías - Radioscopia (simulador)
• Topogramas (tomógrafo)
• Tatuajes - Marcas sobre inmobilizadores
Adquisición de Imágenes Tomográficas
• Establecimientos de protocolos para la adquisición de
imágenes multimodales. Fusión de imágenes.
• TC de planificación volumétrica.
• Cortes de 2 - 8 mm
• Transferencia al planificador 3D (Mirs ®) o terminal de
simulación virtual, por medio de protocolos DICOM.
Delineación del Tumor y Estructuras críticas
International Commission on Radiation Units and Measurements
• ICRU Report 29 (1978)
Dose Specification for Reporting External Beam Therapy with
Photons and Electrons
• ICRU Report 38 (1985)
Dose and Volume Specification for Reporting Intracavitary Therapy
in Gynecology
• ICRU Report 42 (1987)
Use of Computers in External Beam Radiotherapy Procedures with
High-Energy Photons and Electrons
• ICRU Report 50 (1993)
Prescribing, Recording and Reporting Photon Beam Therapy
• ICRU Report 58 (1997)
Dose and Volume Specification for Reporting Interstitial Therapy
• ICRU Report 62 (1999)
Prescribing, Recording and Reporting Photon Beam Therapy
(Supplement to ICRU Report 50)
Delineación del Tumor y Estructuras críticas
International Commission on Radiation Units and Measurements
• Personal entrenado en imágenes
• Médico radioterapeuta
• Delineación manual (mouse - digitalizador)
• Delineación automática (estructuras con límites precisos,
interfases)
Diseño de haces y formas de campo
• En simulación radioscópica se configuran las incidencias de
los haces y luego con las placas radiográficas se diseñan las
protecciones de los campos.
• Con las imágenes tomográficas, los planificadores 3D
simulan todos los movimientos de los equipos de tratamiento.
• Beam eye view (BEV): selección de incidencias óptimas y
conformación de haces.
Cálculo dosimétrico
• Luego del diseño geométrico se calculan las distribuciones de dosis.
• Algoritmos de planificación
• Look up Table
• Correlaciones experimentales y funciones de radioterapia.
• Modelos intermedios
• Convolución-Superposición
• Monte Carlo
• Empleo de modelos de cálculo para heterogeneidades (AAA, Batho, etc.).
• Evaluación de los DVH o isodosis 2D – sup. isodosis 3D.
Optimización y Evaluación del plan
• Cambios de dirección, apertura y conformación de haces.
• Re-cálculo de distribución de dosis.
• Evaluación cualitativa (DVH, isodosis 2D por corte).
• Ejecución de cambios hasta obtener el plan adecuado.
• Evaluación y aprobación final del plan de tratamiento por
parte del médico responsable.
Documentación del Tratamiento
• Diseño del plan→Evaluación→Aprobación→Documentación
• Parámetros geométricos y dosimétricos
• Impresión de bloques → Construcción de bloques
• Planillas de tratamiento → Historia clínica
Ejecución del Plan
Verificación del tratamiento
• Evaluación de la viabilidad del posicionamiento
• Verificación radiográfica
• Re-simulación
• Portal films
• Dosimetría in vivo con diodos, gafchromic, etc.
• Controles periódicos  técnicos, físicos y médicos
Ejecución del Plan
Verificación del tratamiento
• Tumor 1rio y Cuello Superior
Simulación (radioscopia)
Verificación (6 MV)
Planificación de Tratamientos
Planificación de Tratamientos
Consideraciones para 2D
• Parámetros básicos:
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–
–
–
–
–
Dosis prescripta.
Técnica de tratamiento (DFS fija o isocéntrica).
Profundidad del punto de prescripción.
Unidad de tratamiento.
Energía.
Configuración de los colimadores.
• Características:
– No requiere de un planificador computado para el cálculo de distribuciones
de dosis.
Planificación de Tratamientos
Parámetros
• Los parámetros pueden ser determinados por protocolos
estandarizados o por preferencias clínicas locales.
• Ejemplo de ello es:
• Cerebro: TCT o 6MV e incidencias no coplanares.
• Próstatas: energía de fotones más alta disponible en la clínica y de 6 a 7
incidencias.
• Identificación de la unidad de tratamiento:
– Desde la hoja de simulación se debe especificar la unidad de tratamiento y
energía a ser utilizada.
• Esto dará información de los datos dosimétricos a usar.
Planificación de Tratamientos
Parámetros
• Elección de los campos de tratamiento:
– Nomenclatura apropiada de los campos.
– La identificación de los campos será importante para conectarlos con los
parámetros correctos obtenidos del paciente.
• Configuración de los campos:
– Los tamaños de campos serán determinados durante la simulación del
tratamiento.
– Tener en cuenta que tipo de colimadores tendrá la unidad (simétricos y
asimétricos).
– Determinación de los parámetros que dependen del tamaño de campo (Sc,
Sp, PDD, etc.)
Planificación de Tratamientos
Parámetros
• Geometría de tratamiento:
– Método DFS extendida:
• Debido al ISL el PDD no cae tan rápidamente como en el caso de la
geometría isocéntrica.
• Para irradiaciones de un sólo campo (dos como máximo) que no
requieren movimiento de gantry.
• Limitaciones por las dimensiones físicas del equipo.
– Método isocéntrico:
• Caso de múltiples haces, ya que un sólo isocéntro será usado y la camilla
permanecerá en la misma posición durante todo el tratamiento.
Planificación de Tratamientos
Parámetros
• Profundidad de tratamiento:
– La profundidad de tratamiento debe ser escrita en la hoja de simulación por
parte del médico, salvo en las condiciones en que el punto de prescripción es
el plano medio del paciente.
– Lógicamente la profundidad y la DFS dependerá de la técnica asociada.
• Protección de órganos en riesgo:
– Construcción de los bloques a partir de la/s placa/s radiográficas de
simulación.
– Uso de bloques estandarizados en equipo o bloques personalizados.
– La presencia de bloques afectará el cálculo de la dosis. (Modificación del Sp,
presencia de la bandeja).
Planificación de Tratamientos
Parámetros
Protección de órganos en riesgo
Planificación de Tratamientos
Parámetros
• Factor de transmisión de bandeja:
– Los factores de bandeja normalmente se encuentran entre 0.9 a
1.0, dependiendo del tipo de bandeja utilizada (material),
energía empleada y tamaño de campo.
Planificación de Tratamientos
Parámetros
• Factor de dispersión en fantoma:
– Determinación el área total del haz que irradia al paciente.
– Elección de las diferentes técnicas para el cálculo del área equivalente.
• Factores de transmisión de cuñas:
– El uso de cuñas, el ángulo y su orientación deben ser cuidadosamente
especificadas en el plan de tratamientos.
– Tratamiento en 2D y calculo en eje central se aplicará el factor de
transmisión de cuña.
– Si el punto se encuentra fuera del eje central, entonces más que un simple
calculo manual será requerido para el calculo de las unidades monitoras
requeridas.
– Este factor puede ser tabulado en función del tamaño de campo.
Planificación de Tratamientos
Parámetros
Factor de dispersión en fantoma
Planificación de Tratamientos
Parámetros
• Uso de bolus:
– Debería ser especificado en la planilla de tratamiento.
– Su espesor, forma, material y ubicación en el campo de tratamiento deben
ser especificados.
– La profundidad de tratamiento será modificada por el espesor equivalente a
agua del material del bolus.
• Prescripción:
– La prescripción de dosis varía en forma y contenido dependiendo del
protocolo clínico.
– Como mínimo se debe definir la dosis a ser entregada y el fraccionamiento.
Planificación de Tratamientos
Parámetros
• Pesos de los haces:
– Los pesos de los haces se refieren a cuanto contribuye cada haz a la dosis
prescripta.
• Calculo de unidades monitoras o tiempo de irradiación:
– Hay que tener en cuenta las condiciones de calibración.
• Revisión del plan de tratamiento:
– Considerar el caso de los tratamientos paliativos
• Preparación de la planilla de tratamiento.
Combinación de Campos
Tratamientos con 1 Campo
• Reservados generalmente para tumores superficiales
estructuras no críticas en la sección de salida del has.
con
• Criterios de aceptabilidad:
– Distribución de dosis dentro del tumor razonablemente uniforme 5%.
– No más del 10% de dosis en los tejidos normales.
– Las estructuras críticas no deben recibir dosis cerca o más allá de las de
tolerancia.
• Ejemplo: médula espinal, nodos mamarios internos, región
supraclavicular.
Tratamientos con 1 Campo
• Ventajas:
– Simplicidad en el set-up y reproducibilidad.
– Fácil de simular y documentar.
Campos Opuestos y Paralelos
• Campos orientados desde direcciones opuestas y a lo largo del
mismo eje.
• Ventajas:
– Simplicidad y reproducibilidad del set-up.
– Dosis homogéneas al tumor.
– Menos chances de errores geométricos.
• Desventaja:
– Excesiva dosis a los tejidos normales y órganos en riesgo por encima y por
debajo del tumor.
Campos Opuestos y Paralelos
Campos Opuestos y Paralelos
• Son usados cuando las estructuras críticas no permiten otra
orientación o cuando la anatomía del paciente tampoco lo permite.
• Si la configuración a ser usada es isocéntrica se debe elegir cual
será el punto a ser configurado como isocentro.
• Precaución con la simulación de los campos en caso de
tratamientos a DFS fija.
• No hay grandes diferencias entre las distribuciones de dosis para
planes a SSD o SAD.
Campos Opuestos y Paralelos
Campos Opuestos y Paralelos
• Espesor del paciente frente a la uniformidad de dosis.
– La uniformidad de la distribuciones de dosis depende del
espesor del paciente, de la energía y planicidad del haz.
– El incremento en la dosis cerca de la superficie relativo a la
dosis en el punto medio se denomina tissue lateral effect.
Campos Opuestos y Paralelos
• La relación entre la máxima dosis periférica y la dosis en el punto
medio como una función de espesor del paciente es:
• Edge effect (lateral tissue damage).
Filtros en Cuña
• Modificadores de haz no personalizados en forma de cuña los cuales causan una
disminución progresiva en la intensidad de haz resultando en una inclinación
(tilt) de las curvas de isodosis desde su posición normal (perpendicular al eje del
has).
• Los materiales de fabricación de los filtros en cuña son generalmente acero o
plomo (Alto Z) y son montadas sobre el carrusel del acelerador o sobre alguna
bandeja de acero o acrílico.
• El ángulo de cuña se define como el ángulo entre la curva de isodosis y la
normal al eje central a una determinada profundidad.
• La especificación de la profundidad es muy importante ya que la presencia de
radiación dispersa causa una disminución en el ángulo de las curvas a medida
que la profundidad aumenta.
Filtros en Cuña
• Las recomendaciones actuales usan una sola profundad de referencia de 10 cm
para la especificación del ángulo de cuña.
• Su ubicación es al menos de 15 cm desde la piel del paciente tal que los
electrones eyectados desde la cuña no contaminen el haz de fotones.
• Son usadas para compensar la falta de tejido o falta de homogeneidad.
• Su presencia causa una disminución en el rendimiento de la unidad de
tratamiento, situación que debe tenerse en cuenta por medio de la presencia del
factor de transmisión de cuña, medido en el eje central del haz y más allá de la
profundidad del máximo de dosis.
Filtros en Cuña
• Cuidado si este factor en incorporado en las curvas de isodosis.
Filtros en Cuña
• Los filtros en cuña alteran la calidad del haz atenuando los fotones
de baja energía (beam hardening), y en menor medida
dispersándolos por efecto Compton, lo cual resulta en una
degradación en energía (Beam softening).
• Para haces de cobalto, debido a que el haz es esencialmente
monoenergético, no altera significativamente el PDD.
• El cambio en la calidad del haz no es demasiado importante como
para afectar otros parámetros de cálculos, tales como TPR, TAR.
Filtros en Cuña
• Los ángulos de cuñas intermedios a los disponibles por parte del
fabricante pueden ser obtenidos por combinación de campos con
cuña y campos abiertos.
• Sistemas de cuñas:
–
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–
–
Cuñas individualizadas.
Cuñas universales.
Cuñas Motorizadas.
Cuñas virtuales.
• El sistema toma la ventaja de los colimadores independientes los cuales se
mueven por computadora para dar el ángulo de cuña deseado.
Filtros en Cuña
Técnicas con Filtros en cuña
• Tumores relativamente superficiales y pequeños, que se extienden desde la
superficie a profundidades de unos centímetros (0-7 cm).
• Produce un buen efecto en áreas de gran oblicuidad tales como cuello, mama y
otras áreas donde puedan ocurrir hot-spots.
Técnicas con Filtros en cuña
• Hay una relación óptima entre el ángulo de cuña  y el ángulo
bisagra  la cual da una distribución de dosis uniforme:
  90   / 2
Técnicas con Filtros en cuña
• Esta ecuación, si bien ayuda a la planificación de tratamiento,
puede no dar un óptimo plan para un contorno dado del paciente.
• La relación asume que las curvas de isodosis no son modificadas
por el contorno del paciente.
• Regiones de alta dosis (Hot-spot) hasta 10% dentro del volumen
tumoral son aceptables.
Ejemplos
Múltiples Campos
• Uno de los objetivos más importantes en la planificación de
tratamientos es suministrar la máxima dosis al tumor y minimizar
la dosis a los tejidos sanos circundantes.
• La uniformidad de dosis en el tumor y la no irradiación de los
órganos en riesgo son consideraciones importantes a la hora de
evaluar un plan de tratamiento.
• Con el uso de múltiples campos logramos que la relación dosis
tumoral a la dosis en tejidos normales sea incrementada.
Múltiples Campos
• Algunas de las estrategias para alcanzar estos objetivos
son:
–
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–
–
–
Usar campos de tamaña apropiado.
Incrementar el número de haces o portales de entrada.
Seleccionar los ángulos de incidencia apropiados.
Ajustar los pesos de los haces.
Usar la energía apropiada.
Usar modificadores de haces tales como compensadores o filtro
en cuña.
Multiples Campos
• La aceptación de un plan no depende solamente de una buena
distribución de dosis, ésta también depende de su aplicación
práctica, exactitud en el set-up y reproducibilidad de la técnica de
tratamiento.
Ejemplos
Ejemplos
Terapia Rotatoria
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•
•
Caso especial de la técnica isocéntrica.
Los haces se mueven continuamente.
Usados generalmente para: esófago, vejiga, cerebro, etc.
Ofrece pocas ventajas frente a las técnicas isocéntricas de
múltiples haces estacionarios.
– Es conveniente para tumores pequeños y de poca profundidad.
• No es indicada si:
– El volumen a irradiar no es muy grande.
– Si la superficie externa difiere marcadamente de un cilindro.
– Si el tumor esta demasiado lejos del centro.
Terapia Rotatoria
• La técnica rotatoria produce una región concentrada de alta dosis
cerca del isocentro, pero a su vez irradia gran cantidad de tejido
normal pero con dosis menores que en técnica de campos fijos.
• Pueden ser rotaciones completas (360º) o arcos de distintos valores
de ángulos.
Muchas gracias!!!