capítulo RADIOTERAPIA

Transcripción

1 10 capítulo RADIOTERAPIA La radioterapia, esto es, el uso de las radiaciones ionizantes para el tratamiento de enfermedades neoplásicas, se lleva a cabo a través de dos técnicas: la radioterapia externa y la braquiterapia. Mediante la radioterapia externa se busca eliminar las células tumorales utilizando haces de radiación ionizante que se dirigen desde el exterior del cuerpo del paciente hacia el volumen de localización del tumor maligno. Es un objetivo asociado minimizar el daño al tejido sano que lo circunda. La braquiterapia consiste en el uso de fuentes radiactivas encapsuladas que se ubican en cavidades naturales (intracavitaria) o que se implantan en la zona tumoral (intersticial). La radioterapia es desarrollada a lo largo de este capítulo conforme al siguiente orden temático: Equipamiento en radioterapia. Seguridad radiológica en teleterapia. Seguridad radiológica en braquiterapia. Exposición ocupacional. Exposición médica. Programa de garantía de calidad. El marco regulatorio en el cual se debe ejercer esta práctica, en materia de seguridad radiológica, se describe en el Anexo de este libro. En calidad de introducción diremos que toda instalación que se proponga ejercer la práctica de la radioterapia, al igual que en la medicina nuclear, debe contar con autorización de operación. Por otra parte, los especialistas que la ejercen, deben poseer un permiso individual específico. Ambos documentos son extendidos por la Autoridad Regulatoria Nuclear, organismo de control y autoridad nacional en este campo. Las normas regulatorias, los documentos regulatorios correspondientes, los requisitos para obtener autorización de operación y permisos individuales pueden consultarse, como se dijo anteriormente, en el Anexo del presente libro. Radioterapia - Capítulo 10 página 165

2 EQUIPAMIENTO EN RADIOTERAPIA Los tratamientos de radioterapia se llevan a cabo con diferentes tipos de equipos: Equipos de cobaltoterapia. Aceleradores lineales de electrones. Equipos de rayos x para terapia (Roentgenterapia). Los dos primeros se denominan también equipos de alta energía o de teleterapia. Los equipos de alta energía proveen la radiación ionizante a partir de una fuente radiactiva o por la aceleración y frenado de partículas. En el primer caso nos referimos a la cobaltoterapia y en el segundo a los aceleradores lineales. EQUIPOS DE COBALTOTERAPIA Los equipos de teleterapia que emplean fuentes encapsuladas de material radiactivo se utilizan ininterrumpidamente desde 1952; los primeros fueron fijos y en poco tiempo se introdujeron los equipos rotatorios (Figura 1). Figura 1. Esquema fuente-paciente Blindaje Fuente Tumor Paciente Mesa ajustable Las fuentes encapsuladas empleadas en este tipo de equipamientos, cuyo esquema se muestra en la Figura 2, son típicamente de cobalto 60 con actividad comprendida entre 100 y 500 TBq. página 166 Capítulo 10 - Radioterapia

3 Figura 2. Esquema de la fuente de cobalto 60 Soldadura eléctrica Doble encapsulado en acero inoxidable Ensamblado especial para asegurar la densidad uniforme de la fuente Espaciadores de acero inoxidable Pastillas de cobalto 60 de alta actividad específica con baño de níquel Material radiactivo La función primaria de una unidad de cobaltoterapia es entregar una dosis prefijada de radiación en un volumen bien definido del cuerpo. Este objetivo se cumple dirigiendo el haz a la zona elegida como blanco y controlando la dosis entregada, tanto en lo referido al direccionamiento y tamaño del haz como al control del tiempo de exposición de la fuente. Descripción general En principio, una unidad de cobalto es simplemente una fuente radiactiva ubicada en un gran contenedor que actúa de blindaje, con un dispositivo de apertura y cierre que permite controlar la salida del haz útil. En la práctica es una máquina mucho más compleja con unos diez movimientos distintos de rotación o traslación independientes, además de los de apertura y cierre. Cada uno de ellos con su correspondiente escala indicadora. En la Figura 3 se muestra el diseño esquemático de un equipo de cobaltoterapia de última generación. Figura 3. Esquema de un equipo de cobaltoterapia Eje del colimador y la mesa que pasa por el isocentro Control manual Isocentro Eje de rotación de la horquilla Movimiento vertical Contrapeso Barra de haz Movimiento longitudinal Interruptor para restablecimiento de potencia Interruptor para parada de emergencia Radioterapia - Capítulo 10 página 167

4 Los equipos de cobaltoterapia constan de: Cabezal en el que se encuentra alojada la fuente de cobalto 60: presenta un dispositivo de exposición de la fuente que puede operar por desplazamiento del cilindro que contiene la fuente desde una posición blindada a la posición de irradiación (drawer) o un dispositivo simple de apertura y cierre (shutter), en los equipos más antiguos, y el colimador, esto es, un sistema definidor del tamaño del campo de radiación. Horquilla o puente: cumple la funciones de soporte mecánico del cabezal, transmisión de las señales de comando al cabezal y define el ángulo de incidencia del haz de radiación. Estativo: aloja dispositivos mecánicos y de control, además de servir de sostén al conjunto. Camilla: sirve de soporte del paciente y cumple una importante función en la determinación de las condiciones geométricas del tratamiento; suele alojar distintos controles que actúan sobre el equipo. Básicamente existen tres tipos de unidades: estacionarias, rotatorias e isocéntricas, que corresponden a etapas sucesivas en la evolución en el diseño de estos equipos. En los equipos estacionarios, prácticamente en desuso, el cabezal está ensamblado directamente al estativo con tres movimientos posibles: ascendente-descendente (número 4 en la Figura 4), giratorio hacia los laterales (número 2) y giratorio hacia adelante (número 3). En este tipo de máquinas no hay una relación predeterminada entre el cabezal y la camilla por lo que ésta no se considera parte integrante del equipo. La técnica de tratamiento necesariamente usa haces estacionarios a una determinada distancia fuente-superficie. Figura 4. Esquema de los movimientos de un equipo de cobaltoterapia 2 3 HORQUILLA 1 4 ISOCENTRO página 168 Capítulo 10 - Radioterapia

5 Los equipos isocéntricos incorporan una horquilla o puente entre el estativo y el cabezal, de modo que la fuente puede rotar alrededor de un eje horizontal (número 1). Cuando las posiciones determinadas por los movimientos 2 y 3 del cabezal están en cero, es decir, cuando la camilla del equipo rotatorio puede girar alrededor de un eje vertical que para con precisión por el punto intersección de los ejes del haz y de rotación del puente, el equipo es isocéntrico. La técnica isocéntrica tiene como requisito inherente la precisión mecánica del equipo. Además, en los equipos isocéntricos, para cumplir con este requisito de precisión mecánica, por una parte se elimina el moviemiento de giro 3 del cabezal, y por otra se incluye algún sistema que, dando la orden adecuada, bloquea el giro 2 longitudinal del cabezal en la posición que corresponde al eje del haz pasando por el isocentro. Las máquinas estacionarias son más simples y económicas que las isocéntricas, pero prácticamente han sido desechadas por su escasa versatilidad y por la evolución que ha sufrido el concepto del tratamiento de tumores que actualmente tiende a llevarse a cabo mediante haces conformados que requieren de múltiples campos concurrentes, los cuales solo pueden lograrse con equipos isocéntricos. Estos últimos, por otra parte, presentan mayor exactitud y rapidez en la colocación del paciente así como la posibilidad de efectuar terapia cinética. Cabezal La fuente se encuentra almacenada en un cabezal que reduce la tasa de exposición a un nivel aceptable en cualquier punto situado fuera del haz útil. En la Figura 5 se muestra un esquema descriptivo. Se emplean para su construcción materiales de alto número atómico y densidad elevada, tales como el plomo, tungsteno o uranio empobrecido. Todo cabezal presenta, al menos en parte, tungsteno y/o uranio, principalmente en la zona de guarda de la fuente y en las partes móviles que definen el tamaño de campo (colimadores y barras de definición externas o trimmers). Figura 5. Cabezal de un equipo de cobaltoterapia FUENTE RADIACTIVA URANIO PLOMO SISTEMA DE LUZ INDICADOR DE POSICIÓN DE LA FUENTE NIVEL DE LA CARA DE LA FUENTE POSICIÓN DE LA FUENTE BEAM OFF DRAWER POSICIÓN DE LA FUENTE BEAM ON Radioterapia - Capítulo 10 página 169

6 Dispositivos de apertura y cierre Puesto que no se puede detener la emisión de la fuente radiactiva a voluntad como en el caso de los tubos de rayos x, se debe interponer suficiente blindaje entre la fuente y el paciente en condiciones de no irradiación. A tal fin se emplean distintos dispositivos de exposición/guarda de la fuente, esquematizados en la Figura 6. Figura 6. Dispositivos de apertura y cierre a b c El caso (a) muestra la fuente ubicada dentro de un drawer que se desliza por acción neumática llevando a la fuente fuera del blindaje en condición de irradiación y retornándola a la posición de no irradiación por acción mecánica al final del tiempo de tratamiento, o cuando por cualquier motivo se interrumpe la presión de aire. En el caso (b) la fuente se aloja en un cilindro rotatorio que posiciona a la misma en condición de irradiación (hacia abajo). En el caso (c) la fuente se encuentra fija mientras que, quien se desplaza automáticamente es el shutter. Existe un segundo shutter de seguridad que se desplaza manualmente en caso que falle el principal. En el caso (a) el cierre manual se realiza mediante una barra que empuja el drawer a posición segura mientras que en el caso (b) tal acción se efectúa girando el cilindro portafuente mediante un control ubicado en el frente del cabezal. La apertura y cierre del shutter no es instantánea, lo que produce un error dosimétrico, fundamentalmente en los casos de fuentes de alta actividad para tiempos cortos de tratamiento. Colimador El colimador, que puede observarse en la Figura 7, delimita y conforma el haz útil. Está formado por una serie de bloques de uranio o tungsteno que se deslizan de manera combinada, hacia o desde el centro del haz, permitiendo seleccionar cualquier campo de irradiación cuadrado o rectangular, normalmente dentro de los límites de 2x2a35x35cm 2, a una determinada distancia fuente-superficie (DFS). Normalmente, las hojas del colimador se deslizan de a pares opuestos, de modo de modificar una de las dimensiones del campo. Los colimadores de hojas múltiples tienen la ventaja de reducir el tamaño de la penumbra, pero ésta puede reducirse aún mas con el agregado de barras de definición externas (trimmers) que se colocan a continuación de las principales. página 170 Capítulo 10 - Radioterapia

7 Figura 7. Colimador FUENTE BARRAS DE URANIO PARA EXTENSIÓN DEL COLIMADOR FUENTE MULTIHOJAS DE PLOMO INDICADOR ÓPTICO DE LA DISTANCIA DE TRATAMIENTO BARRAS DEL COLIMADOR COMPLETAMENTE EXTENDIDAS (URANIO) Al colimador se incorporan dos dispositivos ópticos que ayudan a la correcta ubicación del paciente: Un localizador visual del campo de irradiación que indica el tamaño y posición del mismo sobre la superficie del paciente así como su eje central. El localizador de campo consta de una lámpara con un filamento muy pequeño colocada de tal forma que reproduce la posición de la fuente en condiciones de irradiación. Un indicador óptico de distancia fuente-superficie. Una prueba importante a realizar en un equipo de telecobaltoterapia es la verificación de que el tamaño de campo a la distancia fuente-superficie indicada por la luz, coincida con: La indicación del tamaño de campo en el cabezal (a la distancia de calibración). El tamaño de campo realmente irradiado sobre la superficie. El tamaño de campo físico o dosimétrico, que depende del ancho de una determinada curva de isodosis a una determinada profundidad. Indicadores de posición de la fuente Para prevenir exposiciones no deseadas es sumamente importante conocer la posición de la fuente en todo momento. La fuente posee un indicador mecánico de posición (constituido por un vástago metálico generalmente pintado de rojo) solidario con el drawer en la mayoría de los equipos que asoma por la parte frontal del cabezal, cuando la fuente se encuentra expuesta y se desliza hacia el interior, cuando la fuente se halla en posición de guarda. Además de esta indicación visual del estado de la fuente, existen sensores adicionales que actúan sobre las señales luminosas, indicando una de tres situaciones posibles: fuente en Radioterapia - Capítulo 10 página 171

8 posición de irradiación (luz roja); fuente totalmente guardada (luz verde); fuente detenida en algún punto intermedio (situación anormal - luces roja y verde simultáneamente encendidas). Consola de control La consola de control muestra, como mínimo, información de la posición de la fuente, el estado de los enclavamientos y el sistema de control del tiempo de exposición de la fuente. Una consola de control básica se muestra en la Figura 8. Figura 8. Esquema de la consola de control 112 LÁMPARA DE FUENTE EN TRÁNSITO (ROJA) LÁMPARA DE FUENTE EXPUESTA (AMARILLA) LÁMPARA DE FUENTE GUARDADA (VERDE) PARADA DE EMERGENCIA (BOTÓN ROJO) INTERRUPTOR DE ALIMENTACIÓN Sus elementos principales son: El panel de control de alimentación desde el que se enciende el equipo mediante una llave y un interruptor. El panel de control para el tratamiento del paciente cuyo componente esencial es el timer con el que se controla el tiempo de exposición. Provee señales luminosas para indicar la posición de la fuente y contiene un botón de parada de emergencia. Dado que a cada campo de irradiación asociado al tratamiento de un paciente le corresponde una posición fija de la fuente, el tiempo de exposición es la única variable para controlar página 172 Capítulo 10 - Radioterapia

9 la magnitud de la dosis de radiación a impartir. Por ello, en equipos modernos se ha incorporado un sistema doble timer que provee la necesaria redundancia en el control de los tiempos de exposición. EQUIPOS ACELERADORES LINEALES DE ELECTRONES Los aceleradores lineales se utilizan en terapia radiante para producir haces de electrones o para generar rayos x. Tales rayos x se producen por radiación de frenamiento cuando un haz de electrones de alta energía es frenado por blancos de alto número atómico, tales como tungsteno. Alternativamente los propios electrones pueden emplearse directamente para tratar tumores más superficiales. Los equipos capaces de producir este tipo de radiación son los aceleradores lineales de electrones (LINAC), esquematizado en la Figura 9. Figura 9. Esquema de un acelerador lineal de electrones Sistema de direccionamiento Magneto Aplanador de haz Cámara de ionización Colimador Interruptor de energía Disparador de electrones Guía de onda Tamaño de área focal Fuente de potencia de radio frecuencia La emisión de fotones por un acelerador lineal, responde al mismo principio que los equipos de rayos x, con la diferencia de que los electrones, al impactar en el blanco, poseen una energía de varios MeV. El acelerador lineal es un dispositivo que utiliza ondas electromagnéticas de alta frecuencia para acelerar electrones a través de un tubo lineal. Un cañón de electrones inyecta un pulso de electrones en el tubo acelerador. Este tubo es una estructura de guía de ondas en el cual la energía es transferida a los electrones por los campos de radiofrecuencia suministrados por una fuente de microondas. El generador de microondas es generalmente una válvula lla- Radioterapia - Capítulo 10 página 173

10 mada magnetrón; en algunos aceleradores de muy alta energía se utiliza una válvula klystron (amplificador de microondas) en lugar de magnetrón. La inyección de electrones y la radiación de microondas se producen en forma pulsante, de modo que los electrones de alta velocidad entran a la guía de ondas al mismo tiempo en que son energizados por las microondas. Tanto en la válvula magnetrón como en el klystron, se usa una gran corriente de electrones de energía relativamente baja para excitar oscilaciones en una serie de cavidades acopladas. La energía de estas cavidades pasa a la guía de ondas (también es una serie de cavidades acopladas) donde se usa para acelerar una pequeña corriente de electrones hasta energías muy altas. Se podría decir por lo tanto que el magnetrón o klystron y la guía de ondas son, respectivamente, el primario y el secundario de un transformador bastante complejo. Principales componentes de un acelerador lineal de electrones El diseño de un acelerador lineal consta de una sección fija y una rotatoria. La sección fija o estativo, contiene el generador de ondas de radiofrecuencia (klystron o magnetrón) y la unidad de enfriamiento. La sección rotatoria comprende el cañón de electrones, la estructura aceleradora, el cabezal de tratamiento y otros dispositivos montados al puente o brazo giratorio. Un diseño representativo de un cabezal se muestra en la Figura10. Figura 10. Cabezal de un acelerador de electrones CONJUNTO DEL MAGNETO ÓRBITA DEL ELECTRÓN BLANCO PARA RAYOS X RETRAIBLE LÁMINA DE DISPERSIÓN FILTRO DE APLANAMIENTO INTERCAMBIADOR IÓNICO DUAL LUZ PARA DEFINICIÓN DE CAMPO EXPLORADOR DE RANGO ISOCENTRO COLIMADORES Los componentes principales de un acelerador, esquematizados en la Figura 10, pueden clasificarse y agruparse en sistemas de acuerdo con la función que cumplen, de la siguiente manera: página 174 Capítulo 10 - Radioterapia

11 a. Fuente de iones (o cañón de electrones): se trata de un diodo que produce electrones por calentamiento indirecto b. Sistema acelerador y deflector de electrones compuesto por: Generador de radiofrecuencia: genera, amplifica y transmite microondas de alta frecuencia para acelerar los electrones a alta energía. Tubo acelerador: se trata de una guía de ondas a alto vacío provista también de un sistema de bobinas para corregir la trayectoria del haz. Deflector magnético: es un imán cuya función es desviar el haz de electrones que circula por el tubo acelerador y enfocarlo hacia el blanco o las folias dispersoras. c. Blanco (para fotones) y/o folias dispersoras (para electrones): los blancos están hechos de platino para bajas energías y de cobre para energías mayores a fin de minimizar la producción de neutrones y generar mayormente reacciones fotonucleares. Para el modo de tratamiento con electrones, el blanco se mueve horizontalmente y las folias dispersoras toman el lugar del blanco como se indica esquemáticamente en la Figura 11. Un interruptor ubicado en el soporte del blanco detecta la posición correcta de las folias, habilitando la terapia de haces de electrones. Figura 11. Hojas dispersantes HAZ DE ELECTRONES HOJA DISPERSANTE ELECTRONES DISPERSADOS COLIMADOR PRINCIPAL COLIMADOR DE ELECTRONES d. Filtro aplanador: los filtros aplanadores son cónicos y están hechos de plomo, para bajas energías, y de tungsteno, para energías altas. Su función es mejorar la distribución de dosis en el paciente homogeneizando la radiación x que emerge del blanco en el modo fotones. En la Figura 12 se muestra esquemáticamente un filtro aplanador indicando su función y en la Figura 13 se indica la distribución de dosis lograda. En el modo electrones, el filtro aplanador es automáticamente removido del campo de radiación y son insertadas las folias. Si esto no sucede por alguna razón, el interruptor correspondiente no actúa inhabilitando la radiación del haz de electrones. Radioterapia - Capítulo 10 página 175

12 Figura 12. Filtro aplanador INTENSIDAD DE RAYOS X INTENSIDAD DE RAYOS X HAZ DE ELECTRONES BLANCO RAYOS X COLIMADOR PRINCIPAL APLANADOR Figura 13. Efecto del filtro aplanador SIN FILTRO APLANADOR CON FILTRO APLANADOR e. Sistema monitor de dosis: es un sistema de cámaras de ionización que permite monitorear la dosis entregada al paciente. Las cuatro cámaras cumplen diferentes funciones. El monitor primario detiene la irradiación cuando se entregan la cantidad especificada de unidades de monitor; el monitor secundario detiene la irradiación en caso de fallar el primario; las dos restantes controlan la tasa de dosis y la planicidad e interrumpen la irradiación si los parámetros controlados superan límites prefijados. página 176 Capítulo 10 - Radioterapia

13 f. Sistema conformador de haz (colimadores y conos): se trata de un sistema construido de tungsteno que permite variar la forma y tamaño del campo de radiación, como se representa esquemáticamente en la Figura 14. Figura 14. Sistema conformador del haz HAZ DE ELECTRONES BLANCO HOJA DISPERSA HAZ DE ELECTRONES COLIMADOR PRINCIPAL APLANADOR COLIMADOR PRINCIPAL MONITORES COLIMADOR DE RAYOS X COMPENSADORES CONFORMADORES COLIMADOR DE ELECTRONES PACIENTE TERAPIA CON RAYOS X PACIENTE TERAPIA CON ELECTRONES g. Sistema de vacío: mantiene el vacío en el sistema de aceleración y deflección de electrones. h. Sistema de enfriamiento: está previsto para regular y mantener la estructura aceleradora a una temperatura constante. i. Sistema modulador de pulsos: el modulador alimenta con pulsos de alta potencia y alto voltaje al generador de ondas y al cañón de electrones. j. Sistema de movimiento de la unidad de tratamiento: este sistema comprende el mecanismo para la rotación del equipo y un sistema de suministro de energía para alimentar el sistema mecánico. Radioterapia - Capítulo 10 página 177

14 k. Consola de control de tratamiento: desde ella se opera, maneja y controla el acelerador. Contiene casi todas las funciones de operación y control, salvo aquellas que permiten el posicionamiento del paciente en la sala de tratamiento. l. Control manual colgante: se utiliza para posicionar al paciente, moviendo la camilla y/o el cabezal. Generalmente está colgado sobre la camilla de tratamiento. EQUIPOS DE RAYOS X DE BAJA Y MEDIA ENERGÍA (Roentgenterapia) Los equipos de rayos x empleados en radioterapia constan de: tubo generador de rayos xy sus elementos asociados, aplicadores de distintas longitudes y distintos tamaños de campo, filtros para determinar la calidad de la radiación y cámaras monitoras. Ofrecen bajo rendimiento en profundidad y producen la dosis máxima en la epidermis. La localización y colimación del haz sobre el paciente se efectúa por medio de aplicadores especiales que forman parte del equipo. Algunos equipos poseen localizadores especiales para aplicaciones intracavitarias. La dosis en superficie se puede controlar mediante: la tensión del tubo generador, la intensidad de corriente, el filtrado del haz, la distancia fuente-superficie (DFS) y el tamaño de campo. El rendimiento en profundidad se puede controlar mediante: la tensión del tubo, el filtrado del haz y la distancia foco-superficie. Equipos de radioterapia superficial Estos equipos, utilizados para el tratamiento de lesiones de la piel, operan con diferencias de potencial comprendidas entre 10 y 100 kv. La dosis impartida es máxima en la superficie del cuerpo y decae rápidamente en profundidad. Los filtros de aluminio que se colocan directamente por debajo de la unidad emisora tienen como fin absorber la radiación más blanda homogeneizando el espectro de emisión. Equipos para radioterapia profunda Estos equipos operan a una tensión de aproximadamente 250 kv con una distancia focopiel de alrededor de 50 cm. Se agregan, también, filtros, tanto de aluminio como de cobre, para reducir la radiación más blanda que afecta inútilmente la piel. Si bien en nuestro país todavía se operan equipos de radioterapia profunda, actualmente son obsoletos, habiendo dejado de fabricarse hace tiempo. EQUIPAMIENTO DE BRAQUITERAPIA La braquiterapia consiste en la utilización de fuentes radiactivas encapsuladas las cuales son ubicadas dentro de cavidades corporales o en planos próximos a la zona tumoral en contacto directo con el cuerpo del paciente. En la actualidad se hallan en etapa de experimentación técnicas de braquiterapia intravascular destinadas a evitar la restenosis en tratamiento de angioplastía coronaria. Su generalización introduciría un grupo de prácticas de braquiterapia no oncológica. La braquiterapia puede ser: página 178 Capítulo 10 - Radioterapia

15 Manual Intersticial: cuando la fuente se introduce dentro de los tejidos. Se emplean fuentes de iridio 192 y yodo 125 en forma de semillas y alambres, o fuentes de cesio137 en forma de agujas. Intracavitaria: cuando las fuentes se ubican en orificios naturales del cuerpo. Se usan fuentes de cesio 137, de actividades comprendidas entre 0,1 y 1,85 GBq, en forma de tubos. En la Figura 15 puede observarse un tubo de cesio 137 para tratamientos intracavitarios. Superficial: se utilizan fuentes de estroncio 90, con actividades entre 370 MBq y 1,5 GBq. Permanente: para implantes intersticiales que permanecen en el paciente indefinidamente. Se utilizan fuentes de oro 198, con una actividad aproximada de 2 GBq, en forma de cilindros o agujas, o fuentes de iridio 192 y yodo 125 en forma de semillas. Figura 15. Tubo de cesio 137 para tratamientos intracavitarios ANILLOS MARCADOS CON LÁSER ENCAPSULADO SECUNDARIO CÁPSULA INTERIOR CONTENIDO ACTIVO TAPÓN (SOLDADURA DE ARCO EN ARGÓN) DIÁMETRO LONGITUD ACTIVA LONGITUD EXTERNA Remota De alta tasas de dosis: se utilizan equipos de carga diferida para tratamientos intracavitarios o intersticiales. Se emplean fuentes de iridio 192, con actividades del orden de 370 GBq. En la Figura 16 puede observarse un esquema de dichos equipos. De baja tasas de dosis: es similar a los equipos de alta tasas de dosis, pero con fuentes de cesio 137 con una actividad del orden de 1 GBq. Radioterapia - Capítulo 10 página 179

16 Figura 16. Equipo de braquiterapia remota CABLE CONDUCTOR DE COMPROBACIÓN INDEXADOR CABLE CONDUCTOR DE LA FUENTE CONTENEDOR DE SEGURIDAD CALIBRACIÓN AUTOMÁTICA VERIFICACIÓN ÓPTICA DE LA CONEXIÓN DEL APLICADOR SEGURIDAD RADIOLÓGICA EN TELETERAPIA En las secciones siguientes se introducen los principales conceptos de seguridad radiológica a tener en cuenta en el diseño y operación de instalaciones de cobaltoterapia y de aceleradores lineales. SEGURIDAD RADIOLÓGICA EN EL DISEÑO DE INSTALACIONES PARA TELETERAPIA Los equipos de teleterapia deben instalarse en recintos apropiadamente equipados y blindados. Los fabricantes de equipos de teleterapia diseñan y construyen sus unidades, sin embargo es responsabilidad del usuario proveer la facilidad de tratamiento. Los fabricantes del equipo sólo deberán especificar los servicios eléctricos y auxiliares requeridos y el tamaño del recinto así como sugerir los dispositivos de seguridad y enclavamientos compatibles con el equipamiento. Los aspectos más importantes desde el punto de vista del diseño seguro de instalaciones para teleterapia, son: página 180 Capítulo 10 - Radioterapia

17 Dimensiones del recinto blindado que permitan el alojamiento cómodo del equipo, el paso de camillas y la entrada y salida de equipamiento utilizado en tareas de mantenimiento y operaciones de recambio de fuentes (en el caso de los equipos de cobalto). Espesores de blindaje adecuados en las paredes, piso y techo del recinto compatibles con los límites de dosis vigentes y los factores de ocupación de los locales vecinos. Sistemas de visualización del interior del recinto. Monitores de radiación, enclavamientos, señalización y alarmas. La autoridad regulatoria otorga autorizaciones de operación donde se especifican aspectos tales como el rendimiento máximo (expresado en Gy m 2 /h) del equipo en función de sus parámetros de diseño, y sus posibles modos de operación (direcciones de haz, factores de uso, controles de acceso y toda otra condición especial de operación). SEGURIDAD RADIOLÓGICA EN EQUIPOS DE COBALTOTERAPIA Alarmas, indicadores y enclavamientos El uso de enclavamientos, alarmas e indicadores, permite el control de exposiciones no deseadas. Su objetivo es impedir que la fuente sea expuesta en situación no prevista y que en el caso en que quede expuesta, se prevenga a trabajadores y público sobre la presencia de campos de radiación. Los enclavamientos, en un equipo de teleterapia, pueden clasificarse en cuatro categorías principales: i. Sistemas actuantes sobre el drawer de la fuente Los enclavamientos asociados con el movimiento y localización del drawer son los más importantes puesto que accionan directamente sobre el alojamiento de la fuente. Enclavamiento de puerta de bunker: asegura que la puerta del recinto blindado que alberga al equipo de cobalto, esté cerrada apropiadamente, cuando la fuente se encuentre expuesta. Si la puerta se abre, se produce el regreso de la fuente a su posición de guarda. Enclavamiento de presión de aire: actúa cuando la presión en el tanque de aire comprimido necesario para accionar el drawer se hace inferior a determinado valor mínimo considerado seguro. En este caso guarda automáticamente la fuente. Enclavamiento del drawer: impide la exposición de la fuente a menos que el drawer se encuentre inicialmente en la posición off. ii. Sistemas actuantes sobre los parámetros de tratamiento Enclavamiento de limitación de la dirección del haz de irradiación: Se trata de un interruptor de mercurio dispuesto en el cabezal, que se ajusta durante la instalación del equipo de modo que éste no pueda irradiar cuando el haz de irradiación se dirija a un sector de la sala con blindaje insuficiente para radiación directa. Radioterapia - Capítulo 10 página 181

18 iii. Sistemas vinculados a movimientos mecánicos: previenen la colisión del cabezal contra el paciente, la camilla o el piso. iv. Sistemas de parada de emergencia: se trata de un interruptor de emergencia del tipo golpe de puño, que permite que en el caso de un evento no deseado que involucre a la fuente desconectar la alimentación de energía del equipo y el consiguiente guardado de la fuente. Una vez activados estos enclavamientos, se requiere una acción deliberada para reiniciar el sistema. Radiación de fuga Los niveles de radiación de fuga en torno al cabezal de un equipo de cobaltoterapia han sido tema de numerosos estudios y se ha llegado a estándares más o menos comunes para las dos condiciones básicas de interés: Condición de fuente expuesta El propósito de limitar la radiación de fuga en situación de fuente expuesta es proteger al paciente de una irradiación no deseada fuera del volumen del blanco (tumor). Las fugas a través de los dispositivos de colimación, se limitan habitualmente a un máximo de 2% del haz útil, para un campo de 10 x 10 cm 2. Los niveles de fuga de referencia sobre un radio de 2m en el plano del paciente, han sido sugeridos por el IEC y no deben exceder un máximo del 2% y un promedio del 1% del haz útil para un campo de 10 x10 cm 2. En áreas próximas al cabezal, a 1m de la fuente, la radiación de fuga no debería exceder el 0,1% del haz útil. Condición de fuente en guarda La restricción de los niveles de radiación de fuga en la condición de fuente en guarda, determinan lo que se conoce como capacidad de carga del cabezal, es decir, la actividad de la fuente que resulta en la máxima radiación de fuga permisible en el cabezal. Los siguientes son valores normalmente aceptados para la radiación de fuga en la condición de fuente en guarda: 0,01 mgy/h (1 mrad/h) a 1m de la fuente, promediado en 100 cm 2. 0,2 mgy/h (20 mrad/h) a 5cm de la superficie del blindaje, promediado en 10 cm 2. El ajuste del drawer dentro del cabezal, es una maniobra sumamente crítica durante la etapa de armado de los equipos de telecobaltoterapia, dado que un error de montaje puede resultar en la aparición de puntos calientes, por deriva de los elementos de cobalto que componen la fuente. Este efecto de deriva, aunque se minimice, es inevitable, por lo cual el extremo frontal de la fuente debe contar siempre con un sombrero de plomo adicional. Por otra parte, las tolerancias en el ajuste del drawer deben estar sujetas a un exhaustivo control de calidad en la etapa de fabricación para evitar los mencionados puntos calientes. página 182 Capítulo 10 - Radioterapia

19 Sistemas, dispositivos y/o señalizaciones Un resumen de diferentes sistemas, dispositivos o señalizaciones, relacionados con la seguridad, que deben presentar los equipos de cobaltoterapia se detalla a continuación: Un dispositivo que permita al operador interrumpir manualmente la irradiación desde la consola de control. En el interior del recinto de irradiación deben existir uno o más interruptores adecuadamente ubicados, que permitan interrumpir manualmente la irradiación. Un sistema de seguridad que produzca la interrupción automática de la irradiación si se abre la puerta de acceso al recinto cuando el equipo está irradiando. El recinto de irradiación debe contar con un sistema de monitoraje y alarma que se active cuando la tasa de dosis equivalente ambiental, en el interior de dicho recinto, alcance el valor de la tasa de dosis que produce la fuente en posición de irradiación. El acceso al recinto de irradiación debe estar adecuadamente señalizado mediante señales luminosas que indiquen si la fuente se encuentra en posición de irradiación o de no-irradiación. La consola de control debe estar instalada de tal manera que, en todo momento, el operador ubicado frente a ella tenga un control total del acceso al recinto de irradiación y una visión clara y completa del paciente. El equipo debe poseer un indicador mecánico situado en el cabezal que permita saber inmediatamente si la fuente está en posición de irradiación o de no-irradiación. Además, el equipo deberá poseer un indicador luminoso de la posición de la fuente. Ambos indicadores deberán ser bien visibles. Todo equipo que se instale por primera vez en el país debe contar con dos sistemas de control del tiempo de exposición. El equipo debe poseer un dispositivo que retorne la fuente automáticamente a la posición de no-irradiación y permanezca en esta posición, en los siguientes casos: al finalizar el tiempo prefijado de exposición, ante una interrupción del suministro eléctrico y ante la falta de suficiente presión en el sistema neumático. El mecanismo de movimiento de la fuente debe prever que, en caso de falla del sistema automático de retorno de la fuente, la exposición pueda ser interrumpida manualmente. El equipo podrá irradiar fuera de la zona de intersección del haz con el interceptor del haz siempre que lo haga en la dirección en que existan barreras primarias con suficiente capacidad blindante. En la consola de control debe existir, como mínimo, un indicador luminoso de las posiciones de irradiación y de no-irradiación de la fuente. Después de una interrupción de la irradiación, sólo será posible reiniciar la operación del equipo desde la consola de control. Radioterapia - Capítulo 10 página 183

20 El equipo debe contar con dos indicadores, uno óptico y otro mecánico, de la distancia fuente-superficie de irradiación. SEGURIDAD RADIOLÓGICA EN EQUIPOS ACELERADORES LINEALES Enclavamientos Los aceleradores lineales poseen una serie de enclavamientos por diseño, que cumplen las siguientes funciones: 1. Interrumpir automáticamente la irradiación en las siguientes situaciones: Cuando una de las cámaras de ionización del sistema monitor de dosis integre el valor preseleccionado. Si la segunda cámara de ionización del sistema monitor integra un valor igual al preseleccionado más un adicional. Luego que haya transcurrido el tiempo de tratamiento preseleccionado. Cuando la energía de los electrones que chocan con el blanco o que pasan por la ventana de electrones, se desvía en más o en menos de una tolerancia determinada. Si se producen movimientos del puente del equipo durante la terapia de haz estacionario. Cuando se produzca el inicio o finalización no intencional del movimiento del puente durante la terapia de haz móvil. Si se produce la apertura de la puerta de acceso al recinto de irradiación. 2. Impedir la iniciación de la irradiación en las siguientes situaciones: Para equipos con posibilidad de operar con fotones y electrones, hasta que no se haya realizado la selección del tipo de radiación a emitir, desde la consola. Para equipos con posibilidad de realizar terapia de haz móvil o estacionario, hasta que no se haya realizado la selección correspondiente en la consola. Cuando no coincida el sistema de filtros (cuñas) colocados en el cabezal con el seleccionado desde la consola. Si cualquier tipo de selección (tipo de radiación a emitir, energía nominal, filtros cuña, terapia de haz estacionario o móvil) realizada en el recinto de irradiación, no coincide con la llevada a cabo en la consola. Si la puerta del recinto de irradiación está abierta. En equipos que emplean fotones y electrones, cuando se pretende irradiar con electrones y no se encuentra ubicado el cono correspondiente, o cuando se pretende irradiar con fotones y se encuentra colocado un cono para electrones. Sistemas, dispositivos y/o señalizaciones A continuación se enumeran diferentes sistemas, dispositivos o señalizaciones relacionados con la seguridad radiológica que deben presentar los aceleradores lineales de electrones: página 184 Capítulo 10 - Radioterapia

21 Un sistema manual en la consola de control que permita al operador interrumpir la irradiación. Uno o más interruptores manuales, adecuadamente ubicados en el interior del recinto de irradiación que permitan interrumpir la irradiación. Un sistema de seguridad que produzca la interrupción automática de la irradiación, si se efectúa el acceso al recinto de irradiación cuando el equipo está irradiando. El acceso al recinto de irradiación deberá estar adecuadamente señalizado, a través de señales luminosas que indiquen la situación del equipo irradiando y del equipo listo para irradiar. La consola de control debe estar instalada de tal manera que, en todo momento, el operador ubicado frente a ella, tenga un total dominio del acceso al recinto de irradiación. El operador debe tener una visión clara y correcta del paciente, en todo momento. El equipo debe interrumpir automáticamente la irradiación si se presenta alguna de las siguientes condiciones: si la energía de los electrones que llegan al blanco o a la ventana de electrones se aparta de un valor preseleccionado o bien si la tasa de dosis absorbida medida por el sistema monitor de dosis supera un valor preseleccionado. La instalación deberá contar con un sistema que permita el chequeo de los enclavamientos de seguridad y el correspondiente ajuste de los mismos. En particular, los interruptores de puerta; los de emergencia dentro y fuera de la sala de irradiación; la correcta actuación de los bloqueos que impiden comenzar la irradiación sin haber seleccionado todos los parámetros correspondientes; el correcto funcionamiento del monitor de dosis secundario o redundante y el temporizador de seguridad. SEGURIDAD RADIOLÓGICA EN BRAQUITERAPIA En esta sección se introducen los principales aspectos a tener en cuenta en diseño y operación de instalaciones de braquiterapia. BRAQUITERAPIA MANUAL Local de Tratamiento La sala de internación o local de tratamiento destinada a este tipo de prácticas se diseña, a fin de reducir las dosis por irradiación externa, mediante el uso de blindajes estructurales y móviles (pantallas plomadas). Mientras esté internado un paciente con implante radiactivo dichas salas estarán señalizadas de la siguiente forma: La parte exterior de la puerta de acceso debe presentar: Señalización (símbolo de material radiactivo). Información sobre el régimen de visitas. Condiciones de uso autorizado del local. Radioterapia - Capítulo 10 página 185

22 Dentro de la habitación deben existir instrucciones para el personal dedicado a la atención del paciente referidas a: Datos de las fuentes. Manipulación, almacenamiento seguro y comunicación inmediata en caso de situaciones anormales o de emergencia. Atención del paciente. Control de visitas. Notificación al responsable en caso de emergencia médica o muerte del paciente. Al pie de la cama: enumeración de las fuentes colocadas y esquema demostrativo. Dichas salas contarán con instalaciones sanitarias para uso exclusivo del paciente y de diseño adecuado para impedir el extravío de material radiactivo. Local de almacenamiento El local de almacenamiento deberá destinarse en forma exclusiva al alojamiento, preparación, control y/o esterilización de fuentes radiactivas. Al mismo sólo podrán ingresar personas autorizadas. Este local debe tener un depósito o bunker donde se guarden las fuentes radiactivas. La mesa de preparados debe contar con un blindaje que permita la visión y manipulación de las fuentes sin alterar la capacidad de blindaje. La manipulación de fuentes se debe realizar utilizando pinzas u otros elementos adecuados para ese propósito.en los contenedores donde se alojen a las fuentes deberán indicarse: radionucleido, actividad y cantidad. BRAQUITERAPIA REMOTA Este tipo de tratamientos se realiza con equipos de carga diferida de fuentes. Estos equipos consisten en: un contenedor blindado para el almacenamiento de las fuentes, un mecanismo de transporte de las fuentes, una guía flexible y un aplicador mediante los cuales se transfieren las fuentes encapsuladas desde su contenedor blindado a aplicadores previamente posicionados en el paciente. Además poseen una unidad de control separada de la unidad de tratamiento. Un esquema de estos equipos puede observarse en la Figura 16. La utilización de estos equipos eliminan virtualmente las dosis que reciben el personal de enfermería y el radioterapeuta ya que cuando las fuentes se hallan expuestas sólo se encuentra el paciente dentro de la habitación. La consola de control del equipo está ubicada fuera del recinto blindado. Este tipo de tratamiento se realiza en aplicaciones diarias de unos pocos minutos. Las fuentes que se utilizan, generalmente son de cesio 137, cobalto 60 e iridio 192. página 186 Capítulo 10 - Radioterapia

23 Estos equipos deberán estar ubicados en habitaciones que tengan blindajes estructurales y además deberán tener dispositivos de seguridad independientes de los propios del equipo, por ejemplo: Señal lumínica en el exterior del local, para indicar que las fuentes están fuera del blindaje. Señal de alarma cuando las fuentes no retornen al blindaje. Interruptor de irradiación por apertura de puerta. Todos los sistemas de seguridad tanto del equipo como de la instalación deberán verificarse periódicamente. En la Figura 17 se presenta un esquema de una sala de braquiterapia remota. Figura 17. Esquema de una sala de braquiterapia CÁMARA DE T.V. IMPRESORA MONITOR DE T.V. INTERCOMUNICADOR DETECTOR DE RADIACIÓN COMPUTADORA PARA PLANIFICACIÓN DEL TRATAMIENTO CONSOLA DE CONTROL MONITOR DE RADIACIÓN EQUIPO DE RETROCARGA MÓVIL INTERRUPTOR DE PUERTA LUZ DE PRECAUCIÓN DE RADIACIÓN CARGA O RECAMBIO DE LAS FUENTES RADIACTIVAS Esta operación deberá realizarse bajo estrictos procedimientos escritos y el personal deberá estar debidamente entrenado. El personal afectado a dicha tarea deberá poseer dosímetros de lectura directa y con señal acústica. La operación deberá ser monitoreada en todo momento. Una vez terminado el trasvase de las fuentes deberán comprobarse el correcto funcionamiento del equipo y de todos los sistemas de seguridad. Radioterapia - Capítulo 10 página 187

24 Para un equipo que utilice fuentes de iridio 192, el recambio de fuentes se realiza cada tres meses, aproximadamente. ASPECTOS OCUPACIONALES EN LA PRÁCTICA DE LA BRAQUITERAPIA Los principales riesgos asociados a esta práctica son debidos a irradiación externa y a contaminación externa. Para minimizar los riesgos antes mencionados se toman las siguientes acciones: Deberá exigirse el certificado de ensayos de pérdidas entregado por el fabricante de la fuente y además deberá realizarse periódicamente un test de pérdida (leakage test). Deberá efectuarse en forma rutinaria el monitoraje del local de tratamiento, de la ropa de cama y de todo otro elemento que pudiera contener material radiactivo desprendido del implante. Para prevenir la pérdida de fuentes deberá realizarse un inventario físico períodico y tener un registro de movimientos de las fuentes. Además deberá ser chequeado regularmente, el número y la posición de las fuentes en el paciente. Al finalizar cada tratamiento deberá verificarse que la cantidad de fuentes que se retiren del paciente coincida con la de fuentes colocadas. Para evitar sobreexposiciones accidentales en los pacientes, deberá observarse estrictamente los procedimientos de operación. Todo el personal afectado deberá conocer los procedimientos de operación y saber claramente sus responsabilidades. El personal afectado a las tareas deberá ser adecuadamente instruído con respecto a las medidas de protección radiológica que deba tomar en su trabajo, tanto en situaciones normales como accidentales. El personal que realiza tareas con fuentes radiactivas debe contar con un servicio de dosimetría individual. En caso de ser necesario el traslado de fuentes radiactivas, el mismo deberá ser realizado por personal idóneo y en contenedores adecuados destinados para ese fin. Deberán existir procedimientos de emergencias para actuar en situaciones como, por ejemplo: pérdida o robo de fuentes, rotura de fuentes, fallecimiento del paciente y toda otra situación anormal que pudiera ocurrir. Además deberán existir registros donde se asienten el inventario radiactivo, movimiento de las fuentes, novedades y toda información referente al movimiento o modificaciones en el inventario. En los equipos de braquiterapia remota, previo al inicio de cada práctica deberá realizarse, con fuentes falsas, una comprobación de recorrido automático a través del aplicador para revisar todas las conexiones y determinar la existencia de posibles retorcimientos o curvaturas que podrían resultar en una obstrucción de la fuente durante el tratamiento. página 188 Capítulo 10 - Radioterapia

25 EXPOSICIÓN OCUPACIONAL Desde un punto de vista genérico, el principal riesgo radiológico asociado con la teleterapia es la irradiación externa. Si bien se trata de instalaciones y equipos con un alto grado de seguridad por diseño, la falla ocasional de sistemas de seguridad y errores humanos, pueden conducir a exposiciones no deseadas. En un plano más específico, los equipos de cobaltoterapia y los aceleradores lineales tienen características y principios de funcionamiento distintivos y presentan, por lo tanto, riesgos diferentes. Un equipo de telecobaltoterapia puede ser analizado, en forma simplificada, como una fuente encapsulada de cobalto de alta actividad, alojada en un contenedor blindado con un mecanismo que permite la exposición ocasional de la fuente. Por lo tanto el riesgo en operación, estará asociado a la pérdida de control sobre el sistema de exposición de la fuente. Por otra parte, tratándose de una fuente radiactiva, la misma tendrá una determinada vida útil al cabo de la cual deberá desecharse y ser eventualmente reemplazada por otra. En los equipos aceleradores lineales, la situación es muy diferente ya que se trata de equipos generadores de electrones y fotones, que sólo producen radiación si reciben la correspondiente alimentación eléctrica. Un acelerador lineal, una vez desmantelado, se convierte en un equipamiento convencional, sin riesgo radiológico asociado. Toda instalación de radioterapia debe contar con un programa de protección radiológica que, basándose en los principios de justificación, optimización y limitación de dosis, tenga en cuenta los siguientes aspectos: Clasificación del área de trabajo Se deben monitorear las áreas de trabajo y clasificar las mismas en áreas controladas y supervisadas (véase capítulo 6). Monitoraje individual El personal debe contar con un servicio de dosimetría personal para la radiación externa; en general mediante dosímetros de emulsión fotográfico o TLD (véase capítulo 6). Controles periódicos al equipo Se deberán efectuar diferentes verificaciones referidas a: los indicadores mecánico y luminoso de distancia; el eje de rotación del colimador; a la ubicación del isocentro; a las escalas angulares; a los movimientos de la mesa de tratamientos; al funcionamiento de los sistemas de seguridad yalaverificación de la constancia de los factores de calibración. Sistema de registros Se deberá implementar un sistema adecuado de registros, que contenga principalmente: las modificaciones o reparaciones realizadas en la instalación; las descripciones de las situaciones anormales que se produzcan; las tareas de mantenimiento; los resultados de las Radioterapia - Capítulo 10 página 189

26 pruebas de sistemas relacionados con la seguridad radiológica; los resultados de las pruebas periódicas al equipo y la documentación vinculada con la capacitación y el re-entrenamiento del personal. Procedimientos de emergencia La intalación donde se operen equipos de radioterapia debe tener procedimientos escritos que consideren las situaciones concebibles de emergencia radiológica. Deben incluir pautas generales para aquellas situaciones inesperadas que pudieran ocurrir, de modo de la intervención necesaria siempre se realice en forma de evitar o minimizar las consecuencias. Estos procedimientos y pautas deben ser conocidos por todo el personal potencialmente involucrado, cada uno de ellos con un rol específico. Además el personal debe recibir una capacitación permanente en la materia y realizar entrenamiento periódico. Recambio de fuentes radiactivas La operación de recambio de fuentes es una tarea de cierto riesgo que debe llevarse a cabo de acuerdo a procedimientos preestablecidos, aprobados por la autoridad regulatoria. Transporte de material radiactivo Durante el recambio de fuentes hay también involucradas operaciones de transporte de material radiactivo que deberán llevarse a cabo en forma segura, cumpliendo con la normativa vigente en la materia. Véase, además, capítulo 6. Sistema de calidad La instalación debe contar con procedimientos de garantía de calidad en todas las etapas de la práctica (véase página siguiente). EXPOSICIÓN MÉDICA Justificación Las exposiciones médicas se deberían justificar poniendo en consideración los beneficios que producen y el detrimento radiológico que pueden causar, teniendo en cuenta, además, los beneficios y riesgos de otras técnicas utilizables que no impliquen la exposición a la radiación. Optimización La exposición en tejidos normales durante la radioterapia se debe mantener tan baja como sea razonablemente alcanzable, consistente con la dosis planificada en el órgano blanco, empleándose al efecto blindajes apropiados. página 190 Capítulo 10 - Radioterapia