Tecniche di radioterapia: EBRT, brachiterapia e IORT, concetti fisici e frazionamento

Tecniche di Radioterapia

TSRM Arianna Blasimme

1. Radioterapia a fasci esterni (EBRT): si esegue tramite Linac che producono sia fotoni x che elettroni di diverse energie;
2. Radioterapia interna (BRACHITERAPIA o CURIETERAPIA): la sorgente radioattiva è inserita all'interno dell'organismo;
3. Radioterapia Intraoperatoria (IORT).

EBRT

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Brachiterapia

La brachiterapia è una tecnica di radioterapia effettuata mediante il posizionamento di sorgenti radioattive temporanee o permanenti a breve distanza (brachi: corto) dalla neoplasia. Utilizza dosi elevate di radiazioni a contatto o in stretta vicinanza con il focolaio neoplastico: la dose risulta concentrata alle strutture vicine alla sorgente e diminuirà rapidamente allontanandosi da essa (la dose decresce con il quadrato della distanza).

Tecnica di Brachiterapia

Per brachiterapia si intende una tecnica radioterapica nella quale sorgenti radioattive sono posizionate all'interno o a diretto contatto della neoplasia. La peculiarità di questa tecnica è la repentina caduta della dose all'allontanarsi dalla sorgente, con possibilità di erogare dosi molto elevate purché su volumi piccoli. La brachiterapia può essere suddivisa in:

• Interstiziale
• Endocavitaria
• Endoluminale
• Di superficie

Brachiterapia Interstiziale

La Brachiterapia Interstiziale comporta il posizionamento di fonti radioattive direttamente nel tumore o nel tessuto che lo circonda. A tal fine si possono utilizzare aghi, cateteri o applicatori che vengono inseriti nel tumore o nella cavità dopo l'intervento chirurgico. La brachiterapia interstiziale viene spesso usata per trattare i sarcomi della prostata, del seno, della testa e del collo e dei tessuti molli. Il vantaggio è che può fornire alte dosi di radiazioni al tumore minimizzando l'esposizione degli organi e dei tessuti vicini. Tuttavia, richiede un'attenta pianificazione e posizionamento delle fonti per garantire che il tumore riceva una copertura adeguata e che il rischio di effetti collaterali sia ridotto al minimo.

Brachiterapia Endocavitaria

La Brachiterapia Endocavitaria prevede il posizionamento di fonti radioattive all'interno di una cavità del corpo, come la vagina, l'utero o i bronchi. Questo di solito viene fatto con l'aiuto di applicatori che vengono inseriti nella cavità attraverso le aperture naturali o dopo l'intervento chirurgico. La brachiterapia endocavitaria è spesso usata per trattare i tumori ginecologici, polmonari ed esofagei. 150 % ....

Brachiterapia Endoluminale

La Brachiterapia Endoluminale prevede il posizionamento di fonti radioattive all'interno di un organo cavo, come l'esofago, il dotto biliare o l'uretra. Questo di solito viene fatto con l'aiuto di cateteri o applicatori che vengono inseriti nell'organo attraverso le aperture naturali o dopo l'intervento chirurgico. La brachiterapia endoluminale viene spesso utilizzata per trattare i tumori dei tratti digestivi e urinari, nonché alcuni tumori polmonari e ginecologici.

Brachiterapia di Superficie

La Brachiterapia di Superficie comporta il posizionamento di fonti radioattive direttamente sulla pelle o sulle mucose. Questo di solito viene fatto con l'aiuto di applicatori attaccati alla pelle o alla mucosa. La brachiterapia di superficie viene spesso utilizzata per trattare i tumori della pelle, come il carcinoma a cellule basali e il carcinoma a cellule squamose, nonché alcuni tumori ginecologici e mammari.

Posizionamento delle Sorgenti di Radiazioni

Il posizionamento delle sorgenti di radiazioni nella zona da trattare può essere temporanea o permanente.

• La brachiterapia temporanea comporta il posizionamento di sorgenti di radiazioni per una durata fissa (solitamente per alcuni minuti o ore) prima che le sorgenti siano estratte. La durata del trattamento specifico dipenderà da molti fattori diversi, tra cui il tasso di emissione della dose voluto e il tipo, le dimensioni e la localizzazione del tumore.
• La brachiterapia permanente, nota anche come "impianto di semi", prevede il posizionamento di piccoli semi radioattivi (delle dimensioni di circa un chicco di riso) nel tumore o nel sito di trattamento e lasciandoli in loco permanentemente fino al loro graduale decadimento. Trascorso un periodo di alcune settimane o mesi, il livello delle radiazioni emesse dalle fonti si ridurrà quasi a zero. I semi inattivi rimarranno quindi nel sito senza alcun effetto ulteriore. La brachiterapia permanente è più comunemente usata per il trattamento del tumore della prostata.

Sorgenti di Radiazioni e Versatilità

Le Sorgenti di radiazioni comunemente utilizzate (radionuclidi) per la brachiterapia sono Raggi Gamma e Particelle Beta. La brachiterapia è un'opzione di trattamento versatile ed efficace per molti tipi di tumore. Può essere usata da sola o in combinazione con altri trattamenti, come chirurgia, chemioterapia e radioterapia esterna. La scelta del tipo e della tecnica della brachiterapia dipende da molti fattori, tra cui le esigenze e le preferenze individuali del paziente, le caratteristiche del tumore e le competenze e le risorse del team di cura.

IORT

Radioterapia Intraoperatoria

Si identifica come un'irradiazione effettuata durante un intervento chirurgico: dopo la rimozione di una massa tumorale, il fascio di radiazioni arriva direttamente sul letto tumorale possibile sede di malattia o di residuo nel caso di resezione non radicale. La IORT è comunemente impiegata per il controllo loco-regionale di patologie neoplastiche ad elevata incidenza di recidiva, come unico trattamento radioterapico in neoplasie della mammella o della prostata. La tecnica consiste nel somministrare una singola alta dose al volume bersaglio, con il vantaggio di controllare visivamente sia il bersaglio che i tessuti sani da proteggere.

Acceleratori IORT

Gli acceleratori dedicati alla IORT sono apparecchiature che hanno dimensioni ridotte e peso contenuto, non necessitano di particolari provvedimenti radioprotezionistici e sono direttamente collocabili in sala operatoria. In genere, producono fasci di elettroni di energia variabile da 3 MeV a 10-12 MeV con alti ratei di dose che permettono di somministrare dosi elevate in tempi brevi. Sono caratterizzati da un fascio di Elettroni di diversa energia molto stabile. Possono essere condivisi da più sale operatorie. INTRABEAM

Collimazione del Fascio Radiante

La collimazione del fascio radiante è ottenuta mediante appositi applicatori, in genere di forma cilindrica, a contatto con la superficie da irradiare. Questi cilindri intercambiabili, con vari diametri e diverse angolazione della superficie terminale permettono di collimare il fascio ed adattarsi alla morfologia della regione da irradiare. Hanno la possibilità di eseguire movimenti laterali, longitudinali, verticali ed oscillanti del gantry in modo da consentire l'esatto posizionamento del campo all'interno del corpo. ĐẠC SORDINA C Liac

Schermature e Posizionamento IORT

La maggior parte delle sale chirurgiche non sono allestite con adeguate schermature ambientali. Pertanto si devono utilizzare schermature mobili in materiale plastico acciaio e piombo da progettare in fase di installazione in base ai criteri radioprotezionistici. Dopo la rimozione della neoplasia e l'inserimento del disco di schermatura il chirurgo e il radioterapista verificano rapidamente la stabilità del disco e partecipano alla collocazione precisa del collimatore. Particolare cura viene posta nel mantenere i lembi cutanei al di fuori del campo di irradiazione. Il tecnico di radioterapia provvede alla movimentazione del lettino e dell'apparecchiatura: generalmente viene utilizzata una DFP compresa tra 990 e 1010 mm.

Vantaggi della IORT

• Migliore definizione del volume bersaglio grazie al controllo visivo diretto durante l'intervento chirurgico;
• Maggiore protezione del tessuto sano grazie all'opportuna schermatura o dislocazione degli organi a rischio durante la fase chirurgica;
• Migliore radicalità chirurgica con l'eliminazione dell'eventuale residuo microscopico tumorale;
• Inibizione della ricrescita neoplastica grazie all'eliminazione dell'intervallo di tempo tra operazione chirurgica e successiva radioterapia;
• Diminuzione del rischio di recidive post-intervento grazie all'irradiazione del letto tumorale.

Radiobiologia e Fisica delle Radiazioni

La Radiobiologia è strettamente legata alla biologia ed alla fisica: Studia gli effetti delle radiazioni ionizzanti (RI) e non ionizanti (RNI) sugli organismi viventi e/o sui substrati biologici; Analizza in particolare gli effetti istologici delle radiazioni. Questi si possono evidenziare in un tempo successivo all'applicazione dello stimolo e dipendono dal tipo e dall'energia della radiazione, dalla distribuzione della dose nel tempo nonché dalle caratteristiche biologiche del sistema irradiato;

Radiazioni Ionizzanti

Vengono denominate radiazioni ionizzanti quelle radiazioni che trasportano energia sufficiente a produrre fenomeni di ionizzazione nel materiale attraversato. Le Radiazioni Direttamente Ionizzanti le radiazioni dotate di carica e di massa (come le particelle a e ß ) che producono coppie di ioni a seguito di successive interazioni con gli atomi e le molecole del mezzo; esse cedono la loro energia progressivamente fino ad essere completamente fermate. L' energia è rilasciata direttamente sulle molecole biologiche (DNA, proteine) con conseguente rottura dei legami chimici (tipica delle radiazioni ad alto LET),

Radiazioni Indirettamente Ionizzanti

Le Radiazioni Indirettamente Ionizzanti (raggiX, y, fotoni, neutroni) cedono la loro energia in una o poche interazioni, con la produzione intermedia di particelle cariche che sono le vere responsabili della ionizzazione della materia. Costituisce il meccanismo più importante, quando la cessione di energia avviene sulla molecola dell'acqua con formazione di radicali liberi, instabili e reattivi in grado di attaccare molecole biologicamente importanti. Tali radicali si distribuiscono poi in modo assai eterogeneo intorno alla traiettoria della particella ionizzante ( modalità di azione predominate delle radiazioni a basso LET).

Interazioni dei Fotoni con la Materia

Effetto Fotoelettrico Effetto Compton Produzione di coppie