Principales “retos” en la PR en Medicina (I) Eduardo Guibelalde del Castillo Director Depto. Radiología y Medicina Física Director Grupo de Investigación Física Médica UCM Coordinador Europeo Proyecto “Medical Physics Expert” Jornada: Agendas estratégicas de investigación en protección radiológica: Hacia el Horizonte 2020 CIEMAT 5 noviembre 2014 1 Retos Trasposición de la Directiva Europea (¿Se abre la posibilidad de nuevas líneas de investigación en PR en Medicina?) El papel del Experto en Física Médica en la investigación en PR en la Clínica Continuidad y crecimiento de los grupos de investigación de España 2 COUNCIL DIRECTIVE 2013/59/EURATOM of 5 December 2013 laying down basic safety standards for protection against the dangers arising from exposure to ionising radiation, and repealing Directives 89/618/Euratom, 90/641/Euratom, 96/29/Euratom, 97/43/Euratom and 2003/122/Euratom (14) New scientific information on tissue reactions calls for the optimisation principle to be applied to equivalent doses as well, where appropriate, in order to keep doses as low as reasonably achievable. This Directive should also follow new ICRP guidance on the limit for equivalent dose for the lens of the eye in occupational exposure. 3 COUNCIL DIRECTIVE 2013/59/EURATOM of 5 December 2013 laying down basic safety standards for protection against the dangers arising from exposure to ionising radiation, and repealing Directives 89/618/Euratom, 90/641/Euratom, 96/29/Euratom, 97/43/Euratom and 2003/122/Euratom CHAPTER IV REQUIREMENTS FOR RADIATION PROTECTION EDUCATION, TRAINING AND INFORMATION Article 14 General responsibilities for the education, training and provision of information 2. Member States shall ensure that arrangements are made for the establishment of education, training and retraining to allow the recognition of radiation protection experts and medical physics experts, as well as occupational health services and dosimetry services, in relation to the type of practice. 4. Member States shall encourage the introduction of a course on radiation protection in the basic curriculum of medical and dental schools. 4 COUNCIL DIRECTIVE 2013/59/EURATOM of 5 December 2013 laying down basic safety standards for protection against the dangers arising from exposure to ionising radiation, and repealing Directives 89/618/Euratom, 90/641/Euratom, 96/29/Euratom, 97/43/Euratom and 2003/122/Euratom CHAPTER VII MEDICAL EXPOSURES Article 56 Optimisation 2. Member States shall ensure the establishment, regular review and use of diagnostic reference levels for radiodiagnostic examinations, having regard to the recommended European diagnostic reference levels where available, and where appropriate, for interventional radiology procedures, and the availability of guidance for this purpose. 5 COUNCIL DIRECTIVE 2013/59/EURATOM of 5 December 2013 laying down basic safety standards for protection against the dangers arising from exposure to ionising radiation, and repealing Directives 89/618/Euratom, 90/641/Euratom, 96/29/Euratom, 97/43/Euratom and 2003/122/Euratom Article 61 Special practices 1. Member States shall ensure that appropriate medical radiological equipment, practical techniques and ancillary equipment is used in medical exposure: (a) of children; (b) as part of a health screening programme; (c) involving high doses to the patient, which may be the case in interventional radiology, nuclear medicine, computed tomography or radiotherapy. Special attention shall be given to quality assurance programmes and the assessment of dose or verification of administered activity for these practices. 6 European Guidelines on Medical Physics Expert “Medical Physics Experts will contribute to maintaining and improving the quality, safety and cost-effectiveness of healthcare services through patient-oriented activities requiring expert action, involvement or advice regarding the specification, selection, acceptance testing, commissioning, quality assurance/control and optimised clinical use of medical radiological devices and regarding patient risks from associated ionising radiations including radiation protection, installation design and surveillance, and the prevention of unintended or accidental exposures; all activities will be based on current best evidence or own scientific research when the available evidence is not sufficient. ” 7 Proyectos de algunos grupos de investigación de PR médica en España (a modo de ejemplo) Datos procedentes de: ◦ Servicio de Protección Radiológica. Hospital Universitario y Politécnico la Fe. Valencia ◦ Grupo de dosimetría y radiofísica médica. Universidad Politécnica de Cataluña- Instituto de Técnicas Energéticas ◦ Servicio de Radiofísica y Radioprotección. Hospital Universitario La Paz. Madrid ◦ Universidad de Sevilla - Hospital Virgen de la Macarena. ◦ Servicio de Física-Médica. Hospital Universitario San Carlos – Grupo de Física Médica UCM. Madrid ◦ 8 Servicio de Protección Radiológica Hospital Universitario y Politécnico la Fe Líneas de investigación en Radiofísica Grupo de Investigación Biomédica de Imagen (GIBI2 30) del Instituto de Investigación Sanitaria La Fe. Técnicas y biomarcadores de imagen para optimizar la eficiencia diagnóstica y terapéutica mediante pruebas de concepto, investigación clínica y experimental. Gestión automatizada de los parámetros de dosis de radiación a pacientes, calidad de imagen en radiodiagnóstico e impacto en la mejora de la práctica clínica (Colaboración con Hospital San Carlos de Madrid). EPI-CT. Estudio epidemiológico para cuantificación del riesgo de Tomografía Computerizada en niños para la optimización de dosis (CREAL). EUREF (European Reference Organisation for Quality Assured Breast Screening and Diagnostic Services). Evaluación del riesgo radiológico en programas de cribado de cáncer de mama. Análisis de la tasa de inducción /detección de cáncer de mama en mujeres premenopáusicas del programa de cribado debido a la introducción de la mamografía digital. Participación en la red REMPAN (Red de preparación y Asistencia Médica en caso de emergencias radiológicas) Líneas de investigación en Radiobiología Dosimetría biológica Estimación de dosis absorbida en trabajadores expuestos a radiación ionizante Estimación de dosis absorbida en niños y adolescentes de zonas cercanas a Chernóbil. Participación en la red europea RENEB (Realising the European Network of Biodosimetry) Participación en la red BioDoseNet (red Global de Laboratorios de Biodosimetría) Radioprotectores Estudios in vitro de la capacidad radioprotectora de compuestos de origen natural mediante técnicas citogenéticas. Colaboración con el Centro de Investigación Nacional “Demokritos” en Grecia. Estudios in vivo de la capacidad radioprotectora de compuestos de origen natural. Estudios en animales de productos de uso tópico y futuros ensayos clínicos. Líneas de investigación en Radiobiología Radioprotectores (Continuación) Creación de la Unidad Mixta de Investigación en Endocrinología, Nutrición y Dietética Clínica. Colaboración con la Universidad Politécnica de Valencia para: o Proyecto de extractos líofilizados de frutas para evaluar su potencial sinérgico antioxidante y radioprotector o Aplicación de sustancias radioprotectoras al desarrollo de alimentos adaptados para pacientes oncológicos. Radiosensibilidad Evaluación de la RS en trabajadores expuestos a radiaciones ionizantes. Colaboración con el Centro de Investigación Nacional “Demokritos” en Grecia. Evaluación de la RS en pacientes expuestos a radiaciones ionizantes (Radioterapia e Intervencionismo vascular). Proyecto con la Unidad de Metabolómica del IISLAFE para búsqueda de biomarcadores en plasma de pacientes con cáncer de próstata para evolución de la patología y relación con radiosensibilidad. Líneas de investigación en Radiobiología Radiosensibilidad (continuación) Efectos no dirigidos de la radiación ionizante: estrés oxidativo y capacidad antioxidante. o Evaluación del estrés oxidativo y capacidad antioxidante en trabajadores expuestos a radiaciones ionizantes y en pacientes de intervencionismo vascular antes y después de la intervención. Stress oxidative markers intervencionismo vascular Radiación 15 SOD TBARS NOX TEAC GSH/GSSG Efecto indirecto 10 Efecto directo 5 ·OH H2O eaq, H·, ·OH 0 0 48H 0 48H 0 48H 0 48H 0 48H 0 48H 0 48H 0 48H 0 48H 0 48H 601: amarillo 602: azul Radiación Universidad Politécnica de Cataluña Instituto de Técnicas Energéticas) Grupo de dosimetría y radiofísica médica Personal académico doctor: M. Ginjaume, J.Sempau, M.A. Duch ,Y. Koubychine, X. Ortega Personal técnico: M. Roig, A. Toll, M. Amores Estudiantes de doctorado: S. Principi, N. López, J. Puxeu, M. Rodríguez http:// inte.upc.edu http://www.creb.upc.edu LABORATORIOS ESPECIALIZADOS Y SERVICIOS Laboratorios de calibración: gamma, beta y rayos x Laboratorio de dosimetría termoluminscente PROYECTOS EN CURSO: Mejora de la Protección radiológica del personal sanitario (dosimetría de cristalino) - Desarrollo de metodologías para la estimación de las dosis al cristalino. Implicaciones operacionales de la aplicación del nuevo límite de dosis. Financiación CSN 2012-2015 Colaboración HCSC (Madrid). -Grupo de trabajo de EURADOS sobre Dosimetría en imagen médica. Financiación UPC-EURADOS 2013-2016. Colaboración EURADOS. PROYECTOS EN CURSO: Desarrollo de progamas de simulación Monte Carlo para su aplicación en física médica - Desarrollo de un simulador de acelerador lineal y un sistema de planificación automatizada basados en Monte Carlo para su aplicación en radioterapia experimental. Financiación MINECO. 2013-2015 Colaboración Univ. Essen(Alemania), Karolinska Inst. (Suecia), IAEA. - Desarrollo de un modelo matemático para determinar la biodistribución y la dosis asociada a la administración de fármacos emisores de positrones. Financiación CIBER-BBN 2010-2014 Colaboración Univ. Málaga, CIBER PROYECTOS EN CURSO: Proyectos radiación sincrotrón - COST Action: Innovative methods in radiotherapy and radiosurgery using synchrotron radiation. Financiación EU 2013 – 2016. Colaboración ESRF (Francia), Red europea -Simulación de elementos de la línea ID17 del ESRF (Grenoble) – línea médica para su aplicación en radioterapia experimental. (finalizado recientemente). PROYECTOS EN CURSO: Proyecto microtrón - Diseño y construcción de un acelerador compacto de elec trones (6 MeV-12 MeV) para su aplicación en radioterapia intraoperatoria. Financiación Generalitat de Cataluña, MEC. 2010-2016 Colaboración: Univ. Moscú, Hosp. Gregorio Marañón, CIEMAT. Protección del paciente en radioterapia: riesgo de un segundo cáncer por la radiación periférica La alta incidencia de cáncer en la población, junto al creciente éxito en su curación, está poniendo de manifiesto los efectos secundarios debidos a los tratamientos de radioterapia. Uno de ellos es la aparición de un segundo cáncer como consecuencia de la radiación periférica, que se recibe fuera de la zona de tratamiento y que se extiende a todo el cuerpo. Un componente de esta radiación es la contaminación neutrónica. El gran beneficio que supone la curación del cáncer primario y la complejidad de la medida han sido las causas por las que, prácticamente en todo el mundo, no se ha considerado este problema a la hora de elegir la mejor estrategia de tratamiento. Nuestro grupo, en colaboración con otras instituciones, ha abordado y liderado internacionalmente este problema, desde la física básica hasta la solución clínica. El 8% de los segundos cánceres diagnosticados en pacientes supervivientes de un primer cáncer, tras un tratamiento con radioterapia, es atribuible al tratamiento con radiaciones ionizantes El grupo de la Universidad de Sevilla (FIUS) y el Hospital Virgen Macarena, con la colaboración de investigadores españoles de varias instituciones (Universidad Autónoma de Barcelona, Universidad de Santiago de Compostela, Ciemat y Universidad Católica de Chile) y la importante ayuda de otros muchos profesionales sanitarios (de más de 30 hospitales de Europa, América y fundamentalmente españoles) ha llegado a constituir uno de los grupos más importantes que lideran este tema en el mundo. Investigación actual: PR pacientes. Segundo cáncer por dosis periférica de neutrones y fotones Fuga Fotones 10-25 MV Neutrones 0.1-3 MeV Dispersión Univ. Sevilla / Hospital V. Macarena: F.Sánchez Doblado, J.A.Terrón, L. Irazola, B. Sánchez Nieto No se considera Dosis Periférica: Resto del cuerpo no implicado en el tratamiento Alta precisión en el estudio de distribución de dosis junto tumor No se considera PROYECTO de INVESTIGACIÓN en PROTECCIÓN RADIOLÓGICA Proyecto presentado: “Optimización de dosis de radiación recibida por pacientes pediátricos en cateterismos cardiacos y por el cristalino de trabajadores expuestos en procedimientos intervencionistas”. El proyecto esta siendo desarrollado por el Servicio de Radiofísica y Radioprotección de este Hospital PROYECTO de INVESTIGACIÓN en PROTECCIÓN RADIOLÓGICA La sala de Hemodinamia del Hospital Infantil dispone de un equipo de radiología intervencionista Artis Zee Biplano(Simens) para procedimientos cardiacos guiados por escopia, diagnósticos y terapéuticos. Resulta necesario optimizar las dosis recibidas en este tipo de procedimientos por ser pacientes pediátricos. El proceso de optimización dosimétrica se basa en: Establecer un programa de perfeccionamiento de los procedimientos utilizados Control de Calidad de los equipos Formación en PR de los especialistas que los realizan En paralelo se medirá la dosis en cristalino del PPE mediante OSLD. (Directiva 2013/59/EURATOM) 2000-2004. Programa DIMOND: Digital Imaging: Measures for Optimizing Radiological Information Content and Dose. FIGM-CT-2000-00061. Financiado por la Comisión Europea. 2003-2006. Evaluación de dosis a pacientes en procedimientos de cardiología intervencionista. Ref. BF12003-09434. Financiado por el Ministerio de Ciencia y Tecnología. 2004-2007. Protección Radiológica Ocupacional en Radiología Intervencionista. Financiado por el Consejo de Seguridad Nuclear. 2005-2007. Sistema de auditoría, control de calidad y dosimetría a los pacientes en tiempo real para radiología digital (SADORADI). Ref. GR/SAL/0272/2004. Financiado por la Comunidad de Madrid. 2005-2007. SENTINEL European Coordinated Action. Safety and Efficacy for New Techniques and Imaging using New Equipment to Support European Legislation (Ref: FP6-012909). Financiado por la Comisión Europea. 2006-2009. Protección Radiológica en Radiología Intervencionista (PRORARI). Ref. FIS2006-08186. Financiado por Ministerio de Educación y Ciencia. 2009-2012. Convenio con la Universidad Politécnica de Cataluña para participar en el proyecto “Caracterización de los campos de radiación en radiología intervencionista. Optimización de la dosimetría individual para los trabajadores de este ámbito”. Financiado por el Consejo de Seguridad Nuclear 2009-2012. Colaboración con la Universidad de Málaga en el proyecto ERRAPRI (Estimación del riesgo radiológico a pacientes en radiología intervencionista). Financiado por el Consejo de Seguridad Nuclear. 2009-2010. Participación en el proyecto “Recomendaciones de seguridad en instalaciones radiactivas de radioterapia, basados en la experiencia operacional y en los resultados de los estudios de Análisis Probabilista de Seguridad. Financiado por el Consejo de Seguridad nuclear. 2010-2011. Participación en el proyecto “Tomografía Computarizada Coronariografía de 64 cortes en pacientes con sospecha de patología coronaria. Evaluación de su utilidad clínica y optimización de la dosis de radiación”. Financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación. 2012-14 Caracterización y puesta a punto de un dispositivo experimental para la obtención de imágenes radiologicas por contraste de fase 2010-2012. Riesgo Radiológico en Procedimientos Intervencionistas (guiados por fluoroscopia) (RIRAPI). Ref: SAF2009-10485. Financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad. 2010-2012. EMAN: European Medical ALARA Network. Project TREN/H4/3902009. Financiado por la Comisión Europea. 2010-2014. Dosimetría y criterios de calidad en cardiología intervencionista (DOCCACI). Sin financiación en la actualidad. 2011-2013. ACCIRAD: Guidelines on a risk analysis of accidental and unintended exposures in radiotherapy. Financiado por la Comisión Europea. 2012-2015. Convenio con la Universidad Politécnica de Cataluña para participar en el proyecto “Desarrollo de metodologías para la estimación de las dosis al cristalino. Implicaciones operacionales de la aplicación al nuevo límite de dosis”. Financiado por el Consejo de Seguridad Nuclear. 2013-2016. European Training and Education for Medical Physics Experts in Radiology (EUTEMPE-RX). Financiado por la Comisión Europea. Mucha gracias 31