Protonterapia

IFIC PROTONTERAPIA
Ignacio Petschen
INTRODUCCIÓN
El objeto de la radioterapia (RT) es depositar una elevada dosis de radiación
ionizante en el tumor, lo suficientemente alta para que lo destruya , evitando al mismo
tiempo que los tejidos sanos sean irradiados. El ideal es, por tanto, depositar el 100 %
de la dosis prescrita en las células tumorales y el 0 % en las sanas, lo que es
evidentemente imposible de conseguir en la práctica, habida cuenta de la distribución
de dosis cuando los haces de radiación interaccionan con la materia . Para la radiación
electromagnética ( rayos X y rayos gamma) la distribución de la dosis, exponencial
decreciente cuando un haz penetra en el organismo, hace que sea muy difícil
aproximarse al referido ideal, sobre todo en los tumores profundos. No obstante se han
desarrollado en las últimas décadas técnicas, denominadas de alta precisión, que
utilizando múltiples haces que convergen en el tumor, modulando la intensidad de cada
unos de esos haces para apantallar en lo posible los órganos sanos próximos al tumor
(IMRT) consiguen distribuciones de dosis altamente satisfactorias. De hecho la
radioterapia conformada 3D, con o sin intensidad modulada, usando fotones de
acelerador lineal, es lo que hoy en día denominados radioterapia estándar.
La utilización de otra modalidad de radiación, las partículas cargadas, permite
una distribución de dosis en los tejidos completamente diferente, pues ceden energía
hasta que la radiación se detiene. Los electrones vienen utilizándose satisfactoriamente
para tumores próximos a la superficie corporal; pero pierden su valor ante tumores
profundos, en parte por la radiación de frenado que impide una caída brusca de la dosis
cuando se han detenido. Ahora bien, partículas cargadas de mayor peso (protones e
iones ) distribuyen su energía en la materia que atraviesan, de forma tal, que pueden
utilizarse ventajosamente para irradiar tumores profundos.
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS
La gran velocidad de los protones/iones al penetrar en el organismo hace que se
deposite una dosis relativamente baja (“plateau”) en su trayectoria, pero a determinada
profundidad, en función de la mayor o menor energía de los protones/iones, gracias a su
enlentecimiento por la acción de frenado de los electrones del medio, cuando están
próximos a detenerse, ceden la mayor parte de su energía formando lo que se denomina
“pico de Bragg”. Tras el pico de Bragg la dosis desciende bruscamente y pasa a ser
prácticamente nula (penumbra distal mínima); así mismo la penumbra lateral es también
muy reducida debido a la escasa dispersión lateral. Se tratará por tanto de hacer
coincidir los picos de Bragg con el tumor (figura 1); pero el pico de Bragg es muy
agudo y difícilmente podrá abarcar el volumen tumoral, por lo que habrá que
ensancharlo; y ello se logra, bien superponiendo haces con energías decrecientes hasta
cubrir el tumor, bien introduciendo filtros de espesor creciente en su trayectoria
(modulador), aunque la superposición de los “plateaus” de dichos haces elevarán la
dosis de entrada.
La diferencia de distribución de dosis en profundidad entre protones e iones
radica en que el plateau es más bajo y el pico de Bragg más agudo y con gradiente
mayor para los iones (Fig 2); pero éstos tienen el inconveniente de contar con una
pequeña extradosis por detrás del pico de Bragg producida por fragmentos nucleares
(cola de fragmentación). Aunque la diferencia fundamental entre protones e iones viene
dada por la mayor masa y carga de estos últimos; a mayor masa y carga corresponde
una mayor transferencia lineal de energía (LET) y una mayor densidad de ionización, de
la que se desprende mayor eficacia biológica relativa (RBE).
CARACTERÍSTICAS RADIOBIOLOGICAS
Cuando determinamos qué dosis recibe un tumor ó tejidos corporales utilizamos
el concepto de dosis absorbida, que expresa la cantidad de energía que la radiación que
atraviesa el medio deposita en él. La dosis es por tanto una expresión cuantitativa del
efecto físico producido por la radiación y, lógicamente, tiene interés biológico. A igual
dosis el efecto biológico es el mismo para una radiación dada. Sin embargo el efecto
biológico depende de la naturaleza de la radiación y, por tanto, el carácter cuantitativo
de la dosis debe completarse por su carácter cualitativo que está en función de la
distribución de la energía a escala microscópica. Y de echo el efecto biológico es causa
de la absorción de energía por determinadas estructuras celulares de muy pequeñas
dimensiones y, especialmente para ellas, la distribución de la energía se manifiesta no
uniforme y discontinua (Fig 3).
La indicación representativa de la distribución microscópica de las ionizaciones
o de la energía absorbida es la LET, que se define como la energía transferida por
unidad de longitud de la trayectoria, y se mide en KeV por micra. La LET tiene una
relación directa con el poder de frenado debido a la colisión entre las particulas cargadas
incidentes y los electrones del medio atravesado (que es la causa fundamental de su
enlentecimiento o frenado). Y como las partículas cargadas tienen diferente carga,
diferente masa y diferentes velocidades, la distribución espacial será muy variable,
correspondiendo una mayor densidad de ionización cuando la partícula tenga mayor
masa, mayor carga y menor velocidad (fórmula de Bethe).
Sabemos por tanto que dosis iguales de diferentes tipos de radiaciones ionizantes
no producen efectos biológicos iguales. Al comparar el efecto de diferentes radiaciones
se toma como estándar comparativo los RX de 250 kV, simplemente por que en esa
época los efectos de ese tipo de radiación eran bien conocidos. Se define por tanto la
RBE de determinada radiación sometida a test como la relación entre la dosis de RX de
250 kV y la dosis de la radiación estudiada que produzca la misma respuesta biológica.
Ahora bien, para que una radiación de elevada RBE sea ventajosa en
radioterapia clínica, la RBE para los tumores debe ser mayor que la RBE para los
tejidos sanos sobre los que asienta el tumor, ya que son éstos los que limitan la dosis a
administrar. Esta circunstancia viene definida en RT por el factor de ganancia
terapéutica ( GTF) que se define como el cociente entre la RBE del tumor y la del tejido
normal, que debe ser superior a la unidad para que la radiación sometida a prueba sea
utilizada ventajosamente.
Concluiremos indicando las características biológicas de las radiaciones de elevado
LET, de las que derivaran sus indicaciones terapéuticas:
- Mayor eficacia de la RT fraccionada al desaparecer el “hombro” de la curva de
supervivencia de cada fracción por la menor reparación del daño subletal.
- Reducción de las diferencias de radiosensibilidad derivadas de las diversas fases
del ciclo celular.
- Disminución del efecto oxigeno , es decir, de la OER (Oxigen Enhancement
Ratio).
Por todo ello la indicación preferente de partículas con alto LET y RBE será la de
tumores bien diferenciados, de crecimiento lento, radio-resistentes por hipoxia, con
lenta redistribución celular y con alta reparación intracelular.
La RBE de los protones se ha establecido en el valor de 1,1 como media, es decir,
escasamente superior a la radiación convencional (RX, R gamma o electrones). Ello es
así porque la mayor RBE se produce sólo en el pico de Bragg, donde tiene un valor
superior (1,2-1,4), mientras que en el “plateau” mantiene valores del orden de 0,9-1. Se
tendrá pues en cuenta cuando los órganos de riesgo se encuentren inmediatamente
detrás del pico de Bragg, y pudieran ser alcanzados por éste. Recientes estudios apuntan
hacia una elevada inducción de apoptosis cuando determinadas líneas celulares se
irradian con protones (1). Si se utilizan iones de peso elevado, el carbono es el más
utilizado en la actualidad, la RBE alcanza valores de entre 2 y 3. Ello añade a la
característica de una excelente distribución de dosis física, la de una menor dependencia
del oxigeno, de las fases del ciclo celular, y una menor capacidad de reparación del
daño subletal, como ya se ha mencionado previamente. Tumores de glándulas salivares,
de senos paranasales, sarcomas de partes blandas y óseos localmente avanzados, de bajo
grado especialmente, son neoplasias candidatas a esta modalidad terapéutica.
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Para la producción de protones de energías variables entre 70 y 250 MeV, que
son las requeridas por la profundidad a que están situados los tumores humanos,
contamos con ciclotrones y sincrotrones. Los primeros aceleran los protones a una
radiofrecuencia determinada por lo que producen haces de energía fija. Los segundos
producen haces pulsados, pudiendo variar la energía de forma escalonada entre un ciclo
y el siguiente. La ventaja del sincrotron de disponer de protones de energías variables,
eliminando la necesidad de moduladores para ensanchar el pico de Bragg, se contrapone
a su mayor complejidad y a su mayor coste.
Los protones utilizados suelen tener energías de 70 MeV (baja energía) que se
usan fundamentalmente en tumores oculares (recorrido de aproximadamente 3,5 cm) o
energías de 200-250 MeV (alta energía) para tumores profundos (recorrido de
aproximadamente 30-35 cm).
Los protones se transportan desde el ciclotron o sincrotron a las salas de
tratamiento en donde se cuenta, bien con un sistema de haz de dirección fija (horizontal,
vertical u oblicua), bien con un gantry isocéntrico que permite dirigir el haz de protones
con cualquier angulación. El haz fijo horizontal suele utilizarse para protones de 70
MeV requeridos para tratar melanomas uveales. El gantry con protones de 230 MeV es
el equipo ideal para tratar tumores profundos de cualquier localización.
En cuanto a la técnica que permite la adecuada distribución de dosis en el
volumen blanco se distinguen básicamente dos métodos, la difusión pasiva y el barrido
activo. La primera consiste en utilizar un filtro difusor que amplia lateralmente el haz
(double scattering filter) junto a un colimador que da forma al campo y un modulador
que extiende el pico de Bragg en profundidad y que se diseña para cada tumor. El
barrido activo consiste en un fino haz de protones (pencil beam) que se desvía
lateralmente en un campo magnético para ir barriendo el campo, como en TV (raster
scan) o punto a punto (spot scan). Por otra parte cuando se utilizan varias incidencias
confluentes para conformar de forma óptima la distribución de dosis en el tumor,
realizando una planificación dosimétrica inversa, hablaremos de autentica modulación
de intensidad (IMPT).
REFERENCIAS HISTÓRICAS
En 1919 publicó Rutherford la demostración de la existencia de protones
irradiando gas nitrógeno con partículas alfa. Pero fue Wilson en 1946 quien sugirió el
uso de protones en terapéutica radiológica, iniciándose las primeras experiencias
biológicas en 1947 en el sincro-ciclotrón del laboratorio Laurence Berkeley, aunque no
fue hasta 1955 cuando se realizó el primer tratamiento, concretamente en pacientes
portadoras de cáncer de mama avanzado en las que se irradiaba la hipófisis. Los
verdaderos pioneros fueron los suecos, quienes en el instituto Gustaf Werner de Upsala
irradiaron pacientes con tumores de diferentes localizaciones (cabeza y cuello, cerebro,
pelvis....), así como lesiones cerebrales funcionales (Parkinson, neuralgias del
trigémino), entre los años 1957 y 1968. Los norteamericanos con el ciclotrón de
Harvard en Cambridge, que iniciaron el tratamiento de pacientes de 1961, fueron
quienes tras haber tratado varios millares de pacientes sentaron las bases de las
indicaciones y directrices de la RT con protones en los años 90. Los resultados
favorables de la experiencia de Harvard motivaron que otros Estados Americanos y
otros países iniciaran el tratamiento de tumores con protones obtenidos en ciclotrones y
sincrotones dedicados a la investigación física. Dubna en 1967, Moscú en 1969 y
Gatchina en 1973 son Centros Soviéticos en los que se inició la RT con protones.
Fueron seguidos por lo japoneses (Chiba en 1979 y Tsukuba en 1983) y por los
Europeos Occidentales (Villigen en Suiza en 1985, de nuevo Upsala en 1989 y , ya en
los años 90, Clatterbridge en el Reino Unido, Niza y Orsay en Francia y Lovaina en
Bélgica). Completan la lista otros Centros americanos como el de Indiana, así como el
de Faure en Sudáfrica, totalizando cerca de una veintena de Centros que han tratado o
tratan tumores con protones, aunque en muchos de ellos la limitada energía de los
protones reduce su capacidad terapéutica a tumores poco profundos como los
melanomas uveales.
A la experiencia de Cambridge se sumó la de la Universidad de Tsukuba, , que
utilizó con fines médicos desde 1983 protones de 250 MeV del sincrotón del laboratorio
nacional japonés para física de alta energía. Por otro lado se puso en funcionamiento en
1991 el centro de tratamiento protónico de Loma Linda, primera instalación mundial
diseñada específicamente para tratamientos médicos, que dispone de 3 gantries
isocéntricos y, posteriormente, sucediendo al citado ciclotrón de Harvard, la instalación
de protonterapia del Massachuset General Hospital de Boston.
Tras un período de cierta incertidumbre, años 90, por lo competitivo de los
avances de la RT fotónica en el campo de la conformación 3-D de la dosis, nos
referimos especialmente a la IMRT, se ha activado de nuevo el interés por la
hadronterapia debido a sus potenciales ventajas, reflejándose en numerosos proyectos
recientemente ejecutados o en vías de ejecución.
EXPERIENCIA CLINICA
Las características físicas de los protones conducen a que la indicación
preferente sea la de tumores perfectamente delimitables, sin excesivo potencial
metastatizante, adyacentes a órganos de riesgo, sobre todo si en ellos se demuestra
efectiva la escalada de dosis.
Grafman comunicó algunos resultados de los paciente tratados en Upsala entre
1957 y 1968, considerados por él satisfactorios en algunas localizaciones, pero de los
que no puede sacarse conclusión alguna (2). En Cambridge se trataron varios millares
de pacientes entre 1961 y 2001. Hacia 1990 se evaluó la casuística, correspondiendo el
mayor número de casos tratados a melanomas de coroides, así como también a más de
1.000 malformaciones arteriovenosas cerebrales, un número similar de hipófisis, cerca
de dos centenares de tumores de la base del cráneo, y, en menor número, meningiomas,
canceres de próstata, ano-rectales, de cabeza y cuello, retroperitoneales, etc (3). En la
universidad de Tsukuba se evaluaron los resultados de 147 pacientes tratados hasta
1990 (en el 37% de los casos combinando protones y fotones), concluyendo los autores
que los protones resultaron ventajosos en cáncer de pulmón no microcítico, de esófago,
de hígado, de cervix uterino, de próstata y de cabeza de cuello (4).
Tras las referidas experiencias preliminares analizaremos con más concreción
los resultados en función de las localizaciones tumorales, siguiendo recientes revisiones
(5-10).
MELANOMAS UVEALES
Se trata del tumor irradiado más frecuentemente con el ciclotrón de Harvard; en
un análisis publicado en el 2002, basado en 2.069 pacientes, tratados con 70 Gy en 5
fracciones, se obtuvo una tasa de control local a los 15 años del 95% y de retención
ocular del 84% (11). Se realizó un ensayo de distribución aleatoria comparando 70 Gy
frente a 50 Gy ( reducción de dosis para disminuir secuelas visuales) para las lesiones
de tamaño menor y medio, con resultados similares (12). En el Instituto Paul Sherer,
tras tratar 2.435 pacientes, se obtuvo una tasa de control local a los 10 años del 94,8%
(13) y una tasa de retención ocular, también a los 10 años, del 86% (14), en el Centro de
Protonterapia de Orsay, un control local del 96% con una retención ocular del 92%, a
los 5 años, tras el análisis de 1.406 pacientes (15), en el Centro de Niza un control local
del 89% con retención ocular del 88%, a los 5 años, en 538 pacientes (16), en Berlín un
control local del 95,5% con retención ocular en el 87,5%, a los tres años, en 245
pacientes (17) y, en Clatterbridge, un control local del 96,5% con retención ocular del
90,6%, a los 5 años, en 349 pacientes (18).
Existe un estudio comparativo realizado por la UCSF y el laboratorio L. Berkley
entre el tratamiento de braquiterapia epiescleral con placas de I-125 y haces de iones
Helio en pacientes con melanomas menores de 15 mm de diámetro y con una altura
inferior a 10 mm, localizados en el segmento posterior o próximos al nervio óptico, con
dosis de 70 Gy. El control local fue del 100% para las iones Helio frente al 87% para la
braquiterapia con I- 125 (19).
Una reciente revisión que recoge 10 publicaciones concluye indicando que el
tratamiento de los melanomas uveales con protones o iones Helio reporta excelentes
resultados y son una indicación preferente (8). Sólo pequeños tumores periféricos y
tumores grandes localizados en las proximidades de glándula lacrimal, por el riesgo de
síndrome de ojo seco en estos últimos, pueden tratarse satisfactoriamente por medio de
braquiterapia epiescleral.
CORDOMAS Y CONDROSARCOMAS DE LA BASE DEL CRANEO
Se trata de tumores próximos a estructuras críticas, como el tronco cerebral y las
vías ópticas, que precisan de elevadas dosis de radiación si la cirugía no ha sido
totalmente radical. El análisis de los pacientes tratados en el MGH corresponde a 169
cordomas y 165 condrosarcomas tratados entre 1975 y 1998. Las tasas de control local a
los 5 años en los localizados en la base del cráneo fueron de 98% para los
condrosarcomas y 73% para los cordomas (20). La experiencia del Centro Protónico de
Loma Linda (ULL) muestra tasas de control local a los 5 años algo inferiores, 75% para
los condrosarcomas y 59% para los cordomas (21). En cualquier caso estos resultados
se comparan favorablemente con los publicados para la radioterapia de fotones,
especialmente en los cordomas en los que se reportan controles locales que oscilan entre
17% y 65% a los 5 años. Una revisión de Colli comparando fotones con protones en
estudios retrospectivos, mostró una probabilidad de control local superior para los
protones (22). De todos modos otra recopilación más reciente cuestiona los resultados
por insuficiente grado de evidencia, recomendando la realización de ensayos fase II y III
comparando la protonterapia con las más modernas técnicas de fotonterapia (9).
Esta misma variedad de tumores, localizados en el esqueleto axial, así como el
sarcoma osteogénico, pueden beneficiarse de la protonterapia por lograrse con ella una
mayor protección de la médula espinal, siendo esperanzadores los resultados publicados
por Hug y cols.(23).
MENINGIOMAS
También se explota en este tipo de tumores la mayor protección de los tejidos
sanos (sistema nervioso central y vías ópticas) con los protones, sobre todo en los
meningiomas benignos en los que se ha demostrado un efecto dosis-respuesta. 46
pacientes con meningioma benigno sólo parcialmente resecado o recurrente se trataron
con técnica mixta, fotones + protones, en el Harvard Ciclotron Laboratory (HCL); se
administraron dosis cuya media fue de 59 Gy. La supervivencia libre de enfermedad a
los 5 y 10 años fue del 100% y 88% respectivamente. Se produjo alguna secuela seria
como 2 necrosis focales en tronco cerebral y 4 oftalmopatías (10).
TUMORES PEDIÁTRICOS
Los tumores de la infancia se perfilan como una indicación preferente de la
protonterapia, habida cuenta de la morbilidad que pueden causar bajas dosis en tejidos
sanos en desarrollo, así como su potencial carcinogenético. Análisis que calculan este
riesgo, basados en el modelo de la publicación nº 60 de la ICRP, obtiene una reducción
del mismo que oscila entre un factor 2, para un rabdomiosarcoma, y un factor de entre 8
y 15, para un meduloblastoma (24).
En los cordomas y condrosarcomas de la base del cráneo pueden obtenerse,
como en los adultos, buenos resultados, control local del 72% a los 5 años (25), así
como también en otros tumores cerebrales (meningiomas, gliomas de bajo grado,
craneofaringiomas...).
El retinoblastoma, gliomas de vías ópticas y el méduloblastoma son también
tumores subsidiarios de protonterapia, no excluyendo rabdomiosarcomas, sarcomas de
Ewing y neuroblastomas de localización comprometida. La protección de órganos y
tejidos sanos es el argumento fundamental de la utilización de protones en estas
neoplasias.
En los tumores pediátricos puede ser más cuestionable la necesidad de realizar
ensayos comparativos de fotones vs protones, pues la evidente mayor protección de los
tejidos sanos con protones desaconsejaría el brazo de fotones.
OTRAS LOCALIZACIONES TUMORALES
Determinados tumores sólidos del adulto, que requieren de elevadas dosis de
radiación, pueden también tener indicación de protonterapia y están siendo tratados en
diferentes centros, frecuentemente en combinación con radioterapia de fotones.
Cánceres de cabeza y cuello, sobre todo de nasofaringe y de región nasoetmoidal y de senos paranasales. La razón fundamental es la proximidad de estructuras
críticas. Deberá tenerse en cuenta que la precisión dosimétrica se reduce cuando los
haces de protones atraviesan cavidades aéreas.
Adenocarcinomas de próstata, en los que se pretende en este tumor alcanzar
elevadas dosis protegiendo más eficazmente el recto y la vejiga urinaria. Se ha
publicado la experiencia de la ULL en 1255 casos, estadios I-III, tratados con protones o
combinación de fotones y protones, hasta una dosis de 74-75 Gy, con el resultado de
una supervivencia libre de recaída bioquímica del 73% a los 8 años (entre 90 y 43 % en
función de los valores iniciales de PSA). La tasa actuarial de pacientes libres de
toxicidad grado III y IV, a los 5 y 10 años, se sitúa en un 99% (26).
En un estudio fase III, realizado en el MGH en 202 pacientes con cáncer de
próstata T3-T4 N0-2 M0, sometidos a RT con fotones hasta 50,4 Gy, se comparó una
sobreimpresión con fotones de 16,8 Gy frente a otra con protones de 25,2 Gy. No se
observaron diferencias en los resultados a excepción de una supervivencia libre de
recidiva a los 7 años en tumores pobremente diferenciados (Gleason 9 y 10) superior
para los protones (85% vs 37%), aunque a costa de una mayor tasa de complicaciones
(27). Así mismo un reciente ensayo fase III del mismo centro (28), tras 50,4 Gy con
fotones, comparó una sobreimpresión con protones de 19,8 GyE vs. otra, también con
protones, de 28,8 GyE (escalada de dosis). El control libre de recaída bioquímica, a los
5 años, fue del 61,4 % para el primer brazo, y del 80,4 para el segundo, con escasa
morbilidad, superior por tanto en el brazo de mayor dosis.
Cáncer de pulmón no microcítico y carcinoma hepatocelular, en estadios
precoces e inoperables, así como sarcomas retroperitoneales con resto tumoral tras
cirugía, son otras localizaciones neoplásicas tributarias de protonterapia.
Para concluir este apartado debe indicarse que por desgracia no se dispone
todavía de ensayos prospectivos de distribución aleatoria que permitan poner de
manifiesto un nivel de prueba o evidencia grado I, o incluso grado II, para los protones
frente a las técnicas conformadas de fotones; aunque ello no quiera decir que los
protones no conduzcan a mejores resultados en determinados tumores, sobre todo en
aquellos citados como de indicación preferente. De ahí la necesidad de promover
ensayos fase II y III, bien diseñados, que atiendan tanto al control local del tumor como
a la morbilidad terapéutica, comparativos entre protonterapia y las mejores técnicas de
RT fotónica conformada.
Si tenemos en cuenta la precisa determinación de la forma y volumen tumorales
con las modernas técnicas diagnósticas y la capacidad de concentrar altas dosis en
dichos volúmenes, junto a la mayor complejidad de cada sesión de RT, el
hipofraccionamiento se muestra recomendable. En tumores que muestran un cociente
alfa /beta bajo, inferior al de los efectos tardíos en tejidos sanos, como sucede en el
carcinoma de próstata y en el melanoma, el hipofraccionamiento sería especialmente
beneficioso (29). Pero también debemos contar con técnicas de estereotaxia que podrían
rebajar a menos de 6 el número de fracciones y, en algún caso, a la sesión única,
hablando ya entonces de radiocirugía protónica. Existe experiencia sobre todo en
neoformaciones arteriovenosas y adenomas hipofisiarios, que podría extenderse a
neurinomas del acústico, metástasis cerebrales..... en competencia con la radiocirugía
estándar (acelerados lineal y gamma knife) e incluso a la estereotaxia extracraneal
(tumores de pulmón e hígado)
ESTUDIO EPIDEMIOLOGICO
La estimación de los pacientes españoles que podrían se tributarios de
protonterapia requiere de un análisis epidemiológico. Se partiría de la incidencia de
cáncer en España, que es de alrededor de 400 pacientes por año (en una población de
100.000 habitantes), lo que supondría 180.000 cánceres en los 45.000.000 de habitantes.
Si estimamos que el 50% de ellos precisarían RT, hablaremos de 90.000 tratamientos
con radiaciones por año. Si se ha establecido que al menos el 10% de ellos se
beneficiarían de los protones, nos moveremos en una cifra de 9.000 pacientes por año.
Si suponemos que sólo el 50% de ellos seguirán la norma, al menos en el periodo
inicial, contaremos todavía con más de 4.000 pacientes. Teniendo en cuenta por otro
lado que en un centro de las características del de Valencia podría tratarse un número
máximo de 2.000 pacientes por año, nunca podría cubrir este centro las necesidades
nacionales, requiriéndose por tanto de una priorización en la selección de los pacientes.
Cabe esperar que tras el inicio de la actividad terapéutica de la Instalación, y adquirido
el hábito de contar con RT protónica en España, se acometa la construcción de algún
otro centro más para cubrir las necesidades nacionales. Baste el ejemplo de Francia e
Italia, países que contemplen la construcción de entre 3 y5 centros de hadronterapia en
sus respectivos territorios nacionales. Si nos basamos en el estudio realizado en Italia
(30), considerando que los datos epidemiológicos de cáncer no pueden ser muy
diferentes, y aplicamos el factor corrector de 0.75 por la diferencia del número de
habitantes (60.000.000 y 45.000.000 habitantes), obtendríamos las siguientes cifras de
pacientes oncológicos en los que la protonterapia tiene una indicación muy preferente:
- Melanoma uveal
- Cordomas y condrosardomas
- Meningiomas
- Región nasoetmoidal/senos paranasales
- Tumores sólidos pediátricos
- Recidivas pélvicas
TOTAL
232
100
94
105
108
190
829
Estas localizaciones tumorales ya cubrirían teóricamente la mayor parte de la
oferta del centro. Aunque hay que contar también con determinados tumores sólidos del
adulto que tendrían que entrar en protocolos o ensayos comparativos y que, según el
estudio italiano y hecha la corrección pertinente, alcanzarían las siguientes cifras:
- Cáncer de Próstata
- Cáncer de Páncreas
- Cáncer de Pulmón no microcítico
- Cáncer hepático
- Cáncer vesical
- Cáncer de cabeza y cuello
- Gliomas cerebrales
4.186
1.357
1.162
1.000
1.271
763
390
- Cáncer de Esófago
- Cáncer indiferenciado de tiroides
TOTAL
106
37
10.272
Se supera por tanto la cifra de 10.000 pacientes, siendo evidente que sólo una
reducida parte de los mismos podrá tener cabida. Habrá que seleccionar pues alguna
localización, como pueda ser el cáncer de próstata, que se incluirá en el correspondiente
ensayo.
AREA DE PROTONTERAPIA Y REQUERIMIENTOS DE PERSONAL
El CFM-P va a disponer de 3 salas de tratamiento con gantries isocéntricos, para
protones de alta energía ( 230 MeV) y una cuarta sala de tratamiento con haz fijo
horizontal y energía menor (70 MeV) para tumores orbitarios preferentemente. De esta
dotación puede calcularse el número de pacientes que podrán ser tratados. Si
establecemos un tiempo medio de tratamiento de 30 minutos por fracción y 2 turnos por
día, de 7 horas por turno, excepto para el haz fijo de RT ocular que sólo contaría con 1
turno (7 turnos en total), alcanzaríamos un total de 98 pacientes (fracciones) por día. Si
contamos con 260 días hábiles de tratamiento por año llegaríamos a 25.480 fracciones
por año. Si se considera que la media del número de fracciones por paciente puede ser
de entre 20 y 25 (22.5), totalizaríamos entre1.132 pacientes por año.
Estas cifras nos pueden servir para determinar el personal y los locales que éste
requerirá para el desarrollo de la protonterapia clínica. Se deja al margen el
correspondiente a tareas de investigación física y de sistemas de imagen.
Parece razonable establecer varias fases hasta obtener el máximo potencial de la
Instalación en el cometido de la protonterapia:
-
-
-
Fase 1.- Funcionamiento de 2 salas de tratamiento con gantries en turno único de
7 horas y de la sala de tratamiento con haz horizontal en medio turno (4 horas).
Equivale a 2,5 turnos.
Fase 2.- Funcionamiento de 2 salas de tratamiento con gantries, en turno doble
(14 horas), y de la sala de tratamiento con haz horizontal en turno simple (7
horas). Equivale a 5 turnos.
Fase 3.- Funcionamiento de 3 salas de tratamiento con gantries en turno doble
(14 horas) y de la sala de tratamiento con haz horizontal en un turno (7 horas).
Equivale a 7 turnos.
En la primera fase podrían tratarse alrededor de 400 pacientes, en la segunda unos
800 y en la tercera cerca de 1200.
Somos conscientes de que el rendimiento de la instalación depende
fundamentalmente del tiempo medio de uso de la sala de tratamiento para la fracción,
que hemos estimado en 30 minutos. Aunque hay quien sugiere que puede conseguirse
un tiempo medio de 20 minutos, lo que incrementaría el número de pacientes tratados
por el factor 1.5, nos parece muy difícil de conseguir. Piénsese simplemente que la RT
de los niños que requieran anestesia hará que se multiplique por un factor 2 el tiempo de
uso de la sala terapéutica.
Otra variable de importancia es la media de fracciones por paciente, que se ha
estimado en 22.5. Si un porcentaje significativo de pacientes recibieran pocas fracciones
(RT estereotáxica o protones sólo para “boost”) podría llegar a reducirse, o
Tiempo medio fracción Media frac./paciente Nº pac. /año fase 2
30 min.
30 frac.
607
20 min.
30 frac.
910
30 min.
25 frac.
728
20 min.
25 frac.
1092
30 min.
22.5 frac.
809
30 min.
20 frac.
910
20 min.
20 frac.
1365
15 min.
20 frac.
1820
incrementarse si este porcentaje fuese escaso. En el siguiente cuadro
número total de pacientes que podrían tratarse por año, en función de las
referidas.
Nº pac. /año fase 3
850
1274
1020
1529
1133
1274
1911
2548
indicamos el
dos variables
Como para cualquier centro de RT, los requerimientos de personal se adecuarían a
las directrices propuestas por la sociedades científicas (SEOR, ESTRO),
contemplándose las siguientes categorías de personal:
- Facultativos médicos especialistas en oncología radioterápica.
- Facultativos físicos especialistas en física medica.
- Técnicos en radioterapia.
- Enfermeros.
- Auxiliares de clínica.
- Personal administrativo.
- Celadores.
Físicos de aceleradores, ingenieros, informáticos o radiobiólogos se contemplarán al
analizar la actividad de investigación y docente.
Esquematizamos el personal necesario para las 3 fases previstas:
Oncólogos radioterápicos
FASE 1(2,5 t)
3
FASE 2 (5 t) FASE 3 (7 t)
6
8
Físicos médicos
3
5
7
Técnicos radioterapia
9
16
22
Enfermeros
2
4
5
Auxiliares clínica
2
4
5
Administrativos
2
3
4
Celadores
2
3
4
Las cifras indicadas se corresponden con las de un centro de radioterapia
autónomo que contemple los procedimientos de la Oncología radioterápica de un centro
hospitalario. Ello comportaría: Recepción de pacientes, estudio de extensión tumoral si
se precisa, prescripción de la RT, estudios de imagen y simulación, planificación
dosimétrica y verificación, tratamiento propiamente dicho, evolución durante el
tratamiento, valoración post-tratamiento y seguimiento posterior. Ahora bien, como se
trata de un centro de protonterapia que, aunque realiza técnicas de RT de altísima
precisión y complejidad, es externo y distante de un hospital, deberá inevitablemente
estar funcionalmente ligado a una estructura hospitalaria en la que se realicen parte de
los procedimientos arriba indicados. Y habrá que definir cuáles, para dimensionar
adecuadamente sus instalaciones, actividades y el personal que las realiza. Parece
también razonable que parte del personal, fundamentalmente los facultativos médicos y
físicos médicos, repartan su actividad entre el centro de protonterapia y los hospitales
colaboradores principales o afiliados. Téngase en cuenta que numerosos tratamientos se
realizarán de forma mixta, una parte en el servicio hospitalario de RT con acelerador
lineal, y otra parte con protones, lo que exige una estrechísima colaboración para
optimizar la conjunción de ambas fases terapéuticas. Igualmente habrá que compartir
información de imágenes, evolución clínica y seguimiento, lo que sin duda se facilitará
con instrumentos de telecomunicación tales como consultas a distancia y
videoconferencias a través de la adecuada red.
Existen dos posibles escenarios extremos:
a)- que todos lo procedimientos de la actividad radioterápica (consultas, comités,
adquisición de imágenes, planificación, seguimiento de pacientes ...... se realice en el
centro de protones.
b)- que sólo se proceda a la radioterapia protónica y que las restantes fases del
proceso radioterápico se efectúen en los hospitales asociados.
Entre estas dos opciones existe una tercera, intermedia entre ambas, que es la
que parece más razonable. Aunque en numerosos casos los pacientes acudan con los
estudios de imagen ya realizados o, incluso, con la planificación hecha, lo que puede
ocurrir en los pacientes referidos por los hospitales valencianos asociados, en otros
casos tendrán que realizarse los referidos estudios de imagen y la correspondiente
planificación dosimétrica en el propio centro. Piénsese en pacientes remitidos de
hospitales geográficamente muy distantes, que requieran de un tratamiento urgente y no
puedan someterse a la espera de un hospital intermediario. Piénsese también en
pacientes bajo tratamiento en el centro de protonterapia, en los que la modificación del
tumor por la propia radioterapia requiera de constantes ajustes y replanificaciones. Ello
sólo es posible realizarlo in situ.
Deberá por tanto contarse con sistemas de imagen, concretamente CT-PET y
RM, que puedan identificar el tumor y estructuras clínicas en la posición del tratamiento
para su correcta planificación dosimétrica, a no ser que se garantice su preferente
realización en los hospitales afiliados. Como este procedimiento será requerido sólo por
parte de los pacientes, bastará con una sola instalación.
Se considera también conveniente disponer de 3 salas de
verificación/simulación, próximas a los 3 bunqueres de gantries isocéntricos, con los
elementos adecuados para proceder al posicionamiento, inmovilización, centrado y
verificación/simulación terapéutica, antes de someter al paciente a la sesión de
tratamiento. Ello permitirá reducir considerablemente el tiempo de ocupación de la sala
de tratamiento en cada sesión, para incrementar de este modo la eficiencia terapéutica.
PROYECTO PARTE CLINICA CENTRO PROTONTERAPIA
Diseño arquitectónico.

Se trata de un Centro de Investigación en el que una de sus actividades primordiales
será el tratamiento de procesos oncológicos mediante protones.

Contará con capacidad para tratar a unos 1200 pacientes por año, dotado
básicamente de 4 salas de tratamiento con dotación tecnológica para RT protónica
de alta precisión.

Se seguirán todos aquellos criterios relativos a equipos de alta tecnología y
productores de radiaciones ionizantes (blindaje, potencia eléctrica, medidas de
seguridad según normativa vigente), con necesidades específicas de construcción y
ubicación.
Dimensionado básico.

El dimensionado básico del Centro, en su vertiente de protonterapia, se fundamenta
en las siguientes áreas:
-
Área de Salas de Tratamiento.
Área de Locales complementarios al Tratamiento.
Área de Simulación: Imagen y Planificación geométrica.
Área de Física médica: Despachos y Planificación dosimétrica.
Área de Despachos y Consultas médicas.
Área Administrativa.
Área de Apoyo.
Área Docente.
Espacios a considerar.

Área de Tratamiento :
-
3 Salas de RT protónica con brazo isocéntrico.
1 Sala de RT protónica con haz horizontal.
Locales complementarios:
-
3 Salas de inmovilización/verificación.
Sala de aplicación de medicación concomitante a RT (radiosensibilizantes y
radioprotectores).
Consulta médica de pacientes críticos / de enfermería.
Sala quirúrgica / de curas.
Sala de anestesia / Recuperación
Recepción.
Aseos.
Salas de espera.
Las referidas salas terapéuticas incluyen los búnkeres, salas de puestos de
mandos y cabinas de pacientes. En lo referente a aseos debe incluirse uno para
minusválidos y, en relación a las salas de espera, de pacientes ambulatorios, de
ingresados y de niños.

Área de Simulación.
-
Sala de preparación (máscaras, fijaciones, cunas alfa...).

Área de Despachos y Consultas.
-

Recepción. Secretaria General.
Sala de Archivos de Documentación.
Sala de Reprografía.
Almacén papelería.
Cocina y Office.
Área Docente.
-

1 Despacho de Jefe de Física médica.
4 Despachos de Físicos médicos.
1 Sala de Planificación dosimétrica multipuestos.
1 Laboratorio dosimétrico.
1 Sala de trabajo.
1 Almacén – Archivos.
1 Recepción Secretaría.
Aseos.
Área Administrativa.
-

1 Local para Jefe de Servicio médico+ Secretaría+ Espera.
7 Locales para Despacho-Consultas Médicas.
1 Despacho de Supervisor.
Sala de Técnicos.
Salas de Espera.
Recepción.
Archivos
Aseos.
Área de Física médica.
-

Sala de Adquisición de datos anatómicos (TAC o CT-PET) con puesto de
mandos y cabinas.
Sala de Simulación Virtual (planificación geométrica).
Sala de Moldes/Taller.
Sala de Espera.
Aseos.
Sala de Reuniones.
Biblioteca.
Sala de Residentes.
Aseos.
Área de Apoyo.
-
Vestuarios de personal.
Almacenes.
Sala de revelado.
Sala de estar de personal.
-
Office-Cocina.
Aseos.
Nota: En función de la ubicación de las diferentes áreas podrán unificarse
algunas recepciones, salas de espera o aseos.
Diseño.

Con blindajes autorizados por el Consejo de Seguridad Nuclear.

Instalaciones eléctricas, de comunicación (cableado informático, teléfonos, etc), aire
acondicionado regulable, refuerzo de suelos (por peso de aparataje), etc.

Salas de tratamiento y sala de espera de camas deben tener toma de oxigeno y vacío.
Superficie requerida.
Partiendo de una superficie aproximada de 2000 m2, excluyendo los Búnkeres o salas de
tratamiento, podría esta superficie distribuirse del siguiente modo:
-
Área de Salas de Tratamiento
Locales complementarios a salas de tratamiento:
Área de Imagen y Simulación:
Área de Física médica:
Área de Despachos y Consultas:
Área Administrativa:
Área de Docente:
Área de Apoyo:
Área de Tránsito (pasillos):
300 m2
450 m2
350 m2
400 m2
50 m2
100 m2
100 m2
250 m2
Se totaliza por tanto una superficie aproximada de 2000 m2 considerando aparte
las salas de tratamiento (búnkeres).
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