AVANCES EN TÉCNICAS DE TRATAMIENTO CON RADIACIONES IONIZANTES

Transcripción

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2 AVANCES EN TÉCNICAS DE TRATAMIENTO CON RADIACIONES IONIZANTES Pedro Galán Montenegro UGC Radiofísica Hospitalaria Hospital Regional Universitario Málaga. España

3 IGRT SRS IMRT IGBT SBRT SBRT FSRT RTHC HDR CRT PBRT FNRT ART BNCT RABT DGBT IMPT 4DCRT

4 DART VERO TrueBeam DWA RapidArc IMAT Tracking SlidingWindows TomoTherapy Gating VMAT CBCT Step&Shoot CyberKnife

5 1910 s semillas 1930 s braquiterapia 1960 s Aceleradores Braquiterapia 2000 s Robotizada Protones iones 1980 s planificadores cuñas dinámicas automatización HDR Adaptada Volumen biológico nanotecnología 1970 s carga diferida 2010 s IGRT-4D IMPT 1990 s planificadores 3D IMRT... Hadrones (1946) er tratamiento Viena, Chicago 1920 s cálculos dosis profunda Radio 1950 s Co

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7 Avances Tecnológicos Control informático Robótica Multilámina Alta tasa en aceleradores y control de tasa Sistemas de imágenes: TC, PET, RMN Sistema de fijación y centrado. Mesa 6D. Sistemas de cálculo: algoritmos 3D, Fuentes radiactivas de alta tasa Dosímetros (dosimetría en tiempo real) Sistemas de registro y verificación Ciclotrones para partículas pesadas: protones Nanotecnología

8 IMRT Técnicas avanzadas (Intensity-Modulated RT) -Evolución de la Radioterapia Conformada 3D (3D-CRT) - Múltiples haces con modificación de la fluencia de fotones en cada incidencia -Modulación de la dosis impartida por los haces - Adaptación de la distribución de dosis al volumen definido

9 IMRT Técnicas avanzadas Avances - Gradientes de dosis mayores - Mejor conformación para los gradientes -Distribuciones de dosis heterogéneas - Estrategias de tratamiento más complejas

10 IMRT Técnicas avanzadas Técnicas diferentes - Colimador Multilámina para modulación de intensidad (MIMIC)(Multileaf Intensity Modulating Collimator) - Colimador Multilámina Estática Dinámica Arcoterapia Dinámica y volumétrica - Tomoterapia - Robotizada

11 IGRT IGBT Técnicas avanzadas (Image-guided RT) Aplicación de Radioterapia bajo control de imagen de localización y en relación con la de simulación virtual y de dosimetría clínica - Posición del paciente - Posición del volumen a tratar Objetivo: Hacer coincidir la imagen de la dosimetría clínica con la de tratamiento

12 IGRT IGBT Técnicas avanzadas Proceso -Imagen del paciente y simulación virtual -Colocación del paciente en tratamiento -Adquisición de imagen -Reconstrucción volumétrica -Comparación con imagen de dosimetría clínica y de registro -Posicionamiento del paciente

13 IGRT IGBT Técnicas avanzadas Resultados -Medida de las desviaciones en el posicionamiento -Registro y corrección de los movimientos de los órganos blancos en internos -Detección de la evolución del volumen blanco durante el tratamiento -Disminución margen posicionamiento -Disminución margen interno

14 4D-RT Técnicas avanzadas - Control sobre movimientos internos - Sincronización con mecanismos de control respiratorio - Sincronización con movimiento de órganos internos - Reduce márgenes en el PTV Incertidumbres Limitaciones en el registro de imágenes Correlación entre señal y movimiento del volumen Tiempo de respuesta del sistema de seguimiento P.R. Poulsen et al. A method of dose reconstruction for moving targets compatible with dynamic treatments. Med Phys 39, 6237 (2012)

15 Tomoterapia Equipos Irradiación helicoidal Diferentes conformaciones desde 1cmx1cm hasta 4cmx40cm Longitud de tratamiento 120cm Incorpora sistema de control por imagen (IMRT e IGRT simultánea)

16 Tomoterapia Equipos Aspectos diferenciales Conformación compleja Sistema de colimación rápido y flexible Ergonomía del sistema Cambio en el concepto de dosimetría física y dosimetría clínica Sistema de planificación específico Sistemas de verificación y control de calidad antes y durante el tratamiento

17 CyberKnife Equipos Haz estrecho Múltiples direcciones Distribución totalmente inhomogénea Incorpora sistema de control por imagen y de movimiento de órganos (IMRT, IGRT y 4D simultánea)

18 RapidArc Equipos y Técnicas Tratamiento volumétrico (IMRT, IGRT y 4D simultánea)

19 TrueBeam Equipos y Técnicas Tratamiento volumétrico Alta tasa de dosis (IMRT, IGRT y 4D simultánea)

20 VERO Equipos y Técnicas Tratamiento volumétrico Robotizado (IMRT, IGRT y 4D simultánea) T. Depuydt et al. Geometric accuracy of a novel gimbals based radiation therapy tumor tracking system. Radiotherapy and Oncology (2011)

21 PBRT Técnicas avanzadas y perspectivas - Tratamientos con protones - Mecanismos de interacción - Sistemas de cálculo de dosis Futuro Haces de intensidad modulada Equipos de menores dimensiones (DWA)

22 ART Técnicas avanzadas y perspectivas - Control sobre el volumen y modificaciones del mismo - Personalización y adaptación PTV - Imagen funcional y molecular - Volumen blanco biológico

23 ART Técnicas avanzadas y perspectivas Futuro Equipos híbridos (AL-RMN) Imagen por espectroscopia RMN Nanotecnología (At211,I125) M.S. Strano. Biomedical materials: Nanoscale radiosurgery. Nature materials (2010) KB Hartman et al 211 AtCl@US-tube Nanocapsules: new concept in Radiotherapeutic-Agent Design. Small 3(9), (2007)

24 Incertidumbres y retos Dosimetría física y clínica Control de posición del paciente Sistema de planificación específico Volumen irradiado a bajas dosis Respuesta biológica Sistemas de verificación y control de calidad Equipos y técnicas alejadas de condiciones de referencia Formación Conocimiento de la física y la tecnología Desarrollo de nuevas técnicas de dosimetría física, clínica y de control de calidad

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