Radioterapia Rui Paulo Rodrigues
A Radioterapia é uma das modalidades fundamentais no tratamento do cancro, sendo uma especialidade multifacetada. A sua prática decorre das ciências médicas, e mais especificamente do conhecimento amplo da oncologia. Está claramente associada a outras ciências com amplo desenvolvimento, como são a Física (das radiações) e a (radio)Biologia. Tendo já decorrido mais de 100 anos desde a descoberta da radioactividade, e mais de meio século desde o início da sua aplicação clínica sistematizada, a radioterapia (RT) é ainda uma especialidade insuficientemente divulgada em Portugal, e por vezes ignorada, não obstante ser um dos pilares no manuseamento do cancro. Por definição, radioterapia é o uso controlado de radiações ionizantes para fins terapêuticos, principalmente de neoplasias malignas. As radiações dizem-se ionizantes por levarem à formação de iões nos meios sobre os quais incidem, induzindo modificações mais ou menos importantes nas moléculas nativas 1 Apesar de a administração transcutânea - RT externa - ser a que é vulgarmente identificada com esta especialidade, existem outras formas de administrar radiações ionizantes: • • •
RT Intracavitária e Endoluminal: as fontes radioactivas são colocadas em cavidades naturais no organismo (p.e. útero, esófago); RT Intersticial: as fontes radioactivas são introduzidas de forma cruenta nos tecidos (p.e. língua, lábio, pele); Plesioterapia: as fontes radioactivas são simplesmente colocadas sobre as lesões (p.e. lesões superficiais da pele ou mucosas).
Mesmo a RT externa sofreu modificações dramáticas desde os Raios X de baixas energias2 (até 400kVp), passando pela radiação gama do Cobalto-603 , até aos raios X de energias entre 4 e 25MV produzidos pelos modernos aceleradores lineares4 . Estes feixes de radiação electromagnética e o uso de feixes de electrões permitem administrar doses terapêuticas em volumes muito precisos. Referências: 1. http://en.wikipedia.org/wiki/Radiation_therapy; 2. http://www.discoveriesinmedicine.com/To-Z/X-rayMachine.html; 3. http://en.wikipedia.org/wiki/Cobalt-60; 4.http://en.wikipedia.org/wiki/Linear_accelerator
Mecanismos de acção Dos tipos de radiação empregues distinguem-se os electrões, particulas directamente ionizantes, por interferência directa sobre as moléculas do hospedeiro e os fotões que, ao interagirem num meio induzem a produção de electrões secundários, sendo por isso designados indirectamente ionizantes.
A quantidade de radiação usada num tratamento é medida em gray (Gy), unidade do Sistema Internacional de dose de radiação absorvida. Um gray corresponde à absorção de um joule de energia por quilograma de matéria. A dose administrada varia de acordo com o tipo de tumor, estadío, tratamentos prévios ou previstos e estado geral do doente. A dose total é geralmente administrada em fracções diaárias de 1.8 a 2Gy, cinco vezes por semana. Para o tratamento curativo de tumores sólidos são habitualmente usadas doses na ordem dos 60 a 80Gy. Nos tratamentos adjuvantes as doses variam entre os 45 e os 60Gy. Nos linfomas e tumores germinais, pela sua maior sensibilidade, as doses variam entre os 30 os 50Gy. As radiações geram nos tecidos uma cascata de eventos, que se inicia no primeiro milésimo de segundo da interacção. A ionização inicial (fase física) é seguida de lesão imediata de macromoléculas vitais a nível celular, ou indirectamente pela cisão de moléculas de água, de que resultam radicais livres de oxigénio, altamente reactivos a nível molecular (fase fisico-quimica). Após alguns minutos a lesão bioquimica sobre as moléculas de DNA e RNA é potencialmente letal. A sobrevivência de cada célula atingida vai depender da sua capacidade para reparar o dano motivado pela radiação, modulando os efeitos biológicos observáveis desde algumas horas ou dias após a exposição, até meses ou anos após conclusão da radioterapia. A causa mais frequente de morte celular induzida pelas radiações é a devida à incapacidade de corrigir as lesões na cadeia de DNA e manifesta-se quando a célula tenta dividir-se. Assim, uma célula em G0 não é susceptível de evidenciar estas lesões. É o caso de tecidos como o osso, cujas células mantêm funções vegetativas durante largos periodos, sem se dividirem. Teoricamente nenhuma célula ou tecido é imune à acção das radiações ionizantes, apenas podendo variar a dose necessária. Na prática há um limite à quantidade de radiação possível de administrar, imposto pelos tecidos sãos do hospedeiro. Alguns tumores são intrinsecamente muito sensíveis às radiações (p.e. linfomas, tumores germinais), pelo que a dose a administrar fica bem abaixo da tolerância dos tecidos adjacentes, sendo fácil o seu controlo com radioterapia. Outros apresentam tal capacidade de resistência que para os aniquilar seria posta em causa a integridade de todo o organismo, tal a dose necessária (p.e. sarcomas).A extensão tumoral a tecidos como o osso ou a cartilagem determinam alterações na perfusão levando à hipóxia relativa, factor de resistência. A localização tumoral na proximidade de estruturas vitais com baixa tolerância às radiações impede a administração de doses tumoricidas. Embora a presença de metástases exclua a radioterapia como terapêutica curativa, esta pode ser usada eficazmente na paliação de sinais e sintomas significativos (dor, hemorragia). A investigação laboratorial em culturas de tecidos permitiu determinar a existência de fases mais sensíveis no ciclo celular, sugerindo que o emprego de medidas que induzam as células a entrar em ciclo, ou as forcem a permanecer nas fases mais sensíveis do mesmo, tendem a promover a sensibilização às radiações, o que pode explicar os resultados obtidos com radioquimioterapia.
Indicações da Radioterapia
Cerca de metade dos novos casos de cancro são sujeitos a radioterapia sendo ainda irradiados cerca de 500 casos de recidiva por ano, prevendo-se anualmente cerca de 2500 doentes para tratamento com radioterapia, por cada milhão de habitantes. A radioterapia pode ser prescrita como único tratamento em muitas circunstâncias, por ser a melhor opção ou por constituir uma alternativa válida à cirurgia ou quimioterapia. Os resultados da radioterapia dependem da localização e do estádio inicial. Por regra, nos estádios precoces de patologias cuja expressão é essencialmente local, os resultados são excelentes, com alterações mínimas a nível cosmético e funcional, nomeadamente no cancro da cavidade oral, laringe, mama, próstata e canal anal. As neoplasias da cavidade oral, pele ou lábio, em estádios precoces, têm respostas idênticas à radioterapia e à cirurgia, com a vantagem de a primeira não provocar mutilação ou deformidade local significativa. Noutros casos, por deficientes condições operatórias ou recusa do doente, a radioterapia pode constituir uma alternativa válida, com ou sem quimioterapia associada. A radioterapia tem indicação formal nos tumores localmente avançados da mama, pulmão, recto, útero ou de cabeça e pescoço, associada a cirurgia e/ou a quimioterapia. No tratamento das formas localizadas da doença de Hodgkin e de algumas apresentações de linfomas não Hodgkin, os resultados são sobreponíveis aos obtidos com terapêutica citostática. A combinação da radioterapia com a cirurgia pode ocorrer em pré-operatório, para viabilizar uma cirurgia inicialmente impossível, reduzir a probabilidade de contaminação do leito operatório ou para permitir uma cirurgia menos mutilante; pós-operatório, no caso de ressecção incompleta ou quando o risco de recidiva local é elevado; intraoperatório, principalmente em tumores abdominais, onde a administração transcutânea de doses eficazes é muito difícil. A combinação com a quimioterapia, tem permitido alguns resultados encorajadores, associando o seu efeito sistémico à eficácia local da radioterapia, sendo utilizada sobretudo em tumores do aparelho digestivo e da esfera ORL. Mais recentemente a sua aplicação nas neoplasias do pulmão tem demonstrado resultados bastante positivos.
Radiobiologia A causa mais frequente de morte celular induzida pelas radiações é a devida à incapacidade de corrigir as lesões na cadeia de DNA e manifesta-se quando a célula tenta dividir-se. Assim, uma célula em G0 não é susceptível de evidenciar estas lesões. É o caso de tecidos como o osso, cujas células mantêm funções vegetativas durante largos periodos, sem se dividirem. A investigação laboratorial em culturas de tecidos permitiu determinar a existência de zonas mais sensíveis no ciclo celular. Esta observação sugere que o emprego de medidas que façam as células entrar em ciclo, ou as forcem a permanecer nas fases mais sensíveis do mesmo, tende a promover a sensibilização às radiações, o que pode explicar os resultados obtidos com radioquimioterapia.
A radiosensibilidade relativa de cada tumor está relacionada com características específicas das suas células, que ditam a sua capacidade para reparar as lesões no genoma, induzida pelas radiações. Há, no entanto, factores moduláveis, externos, nos quais podemos interferir com vista a aumentar o índice terapêutico. A intervenção no ciclo celular e o emprego de fármacos moduladores da fase físico-química, alterando a quantidade de radicais livres formados, são medidas possíveis. Sabe-se há muito que uma boa oxigenação é fundamental, sendo a hipóxia local um importante factor de resistência tumoral. Um tecido em hipóxia pode ter uma resistência à irradiação três vezes superior à de um tecido bem oxigenado. Diferentes tipos de radiação, capazes de produzir maior número de ionizações ao longo do seu trajecto (maior transferência linear de energia/LET - linear energy transfer), são igualmente mais eficazes (neutrões, mesões pi, partículas alfa). Estes tipos de partículas, pela relativa dificuldade técnica na sua produção, não são usadas em rotina, limitando-se o seu uso a alguns centros de referência. A possibilidade real de controlar um tumor com radioterapia, ou radiocurabilidade, depende de factores que vão desde a sensibilidade intrinseca do tumor e do seu volume , até ao estado geral do doente, que faz variar a capacidade de recuperação dos tecidos normais. A extensão tumoral a tecidos como o osso ou a cartilagem determinam alterações na perfusão levando à hipóxia relativa, factor de resistência. A localização tumoral nas imediações de estruturas vitais com baixa tolerância às radiações dificulta a administração de doses eficazes. Os termos radiosensibilidade e radiocurabilidade podem ser difíceis de integrar, tal o número de variáveis considerado. Na prática é possível estabelecer uma escala de sensibilidades para os tumores malignos mais frequentes. Os tumores hemolinfáticos, leucemias e linfomas, são tipicamente os mais sensíveis, sendo frequentemente controlados com doses da ordem dos 40Gy em 4 semanas, o mesmo acontecendo com neoplasias da série germinal. No extremo oposto encontramos os melanomas, que evidenciam uma excepcional resistência à RT convencional. A meio da escala encontramse os tumores sólidos, que entre si apresentam sensibilidades diversas, fazendo juz a alguns dos factores determinantes da sensibilidade e curabilidade, atrás enumerados.
Estratégia multidisciplinar Os resultados colhidos na literatura relativos aos resultados do tratamento com radioterapia são variáveis para diferentes localizações e na mesma localização estão dependentes do estadio inicial. Nos estadios precoces de patologias cuja expressão é essencialmente local os resultados são, em geral, excelentes, com alterações mínimas a nível cosmético e funcional, nomeadamente no cancro da cavidade oral, laringe, mama, próstata e canal anal. Actualmente algumas destas localizações benificiam da acção conjunta da quimioterapia. A radioterapia pode ser prescrita como único tratamento em muitas circunstâncias, por ser a melhor opção ou por constituir uma alternativa válida à cirurgia ou quimioterapia. Regra geral todas as neoplasias da cavidade oral, pele, lábio, nos estadios mais precoces, têm respostas idênticas à radioterapia e cirurgia, com a vantagem de a primeira não provocar mutilação ou deformidade local significativa. Nos casos de deficientes condições operatórias ou recusa do doente, a radioterapia constitui uma alternativa válida em
diversas situações. A acção conjunta com outras modalidades terapêuticas assume actualmente a maior importância. A combinação com a cirurgia ocorre tradicionalmente em contexto pré-operatório, para viabilizar uma intervenção inicialmente impossível, reduzir a probabilidade de de contaminação do leito operatório ou permitindo uma cirurgia menos mutilante, ou pósoperatório, no caso de ressecção incompleta ou quando o risco de recidiva local é elevado. Mais recentemente tem sido usada no contexto intra-operatório, principalmente em tumores abdominais, onde a administração transcutânea de doses eficazes é difícil. A combinação com quimioterapia, tirando partido do efeito sistémico desta e do efeito radiopotenciador, com a eficácia local da radioterapia, tem permitido alguns resultados encorajadores, principalmente em tumores digestivos, tendo ainda uma utilização quase de rotina, como complemento terapêutico, em patologias manuseadas com quimioterapia de intenção curativa (leucémias e linfomas). Das drogas de efeito radiopotenciador reconhecido destacam-se o 5-fluoruracilo, a cisplatina e a temozolamida. O uso da radioterapia é indissociavel do correcto manuseamento dos tumores ginecológicos, da mama ou de cabeça e pescoço, mais avançados, em conjunto com a cirurgia, com ou sem quimioterapia. No tratamento das formas iniciais da doença de Hodgkin e de algumas formas de linfomas não Hodgkin, os resultados são iguais aos obtidos com terapêutica citostática. Em algumas situações a irradiação de grandes volumes tem obtido resultados bastante bons, como na irradiação corporal total (TBI) no condicionamento para transplante medular. Embora a presença de metástases exclua a radioterapia como terapêutica curativa, esta pode ser usada eficazmente na paliação de sinais e sintomas significativos (p.e. dôr, hemorragia).
Radioterapia externa Em RT externa a dose total é administrada em pequenas fracções diárias, durante um período que pode ir de alguns dias a várias semanas. Esta prática surgiu da constatação da possibilidade de se obter boas taxas de cura com efeitos secundários pouco significativos. A administração de pequenas fracções separadas por um intervalo mínimo de seis horas, permite a recuperação dos tecidos sãos sem comprometer o controlo tumoral. A administração numa determinada zona do organismo de uma dose eficaz, minimizando a irradiação dos tecidos sãos é possível, recorrendo ao uso simultâneo de várias portas de entrada do feixe de tratamento e usando diversos modificadores do feixe que permitem proteger certas zonas ou modificar a distribuição de dose em profundidade. As tecnologias actualmente disponíveis para o diagnóstico imagiológico, nomeadamente a tomografia axial computorizada (TAC), ressonância magnética nuclear (RMN) e tomografia por emissão de positrões (PET) em conjunto com os actuais sistemas informáticos de planeamento de tratamentos, permitem administrar doses cada vez maiores, em volumes de tecido cada vez mais precisos. O uso integrado das mais recentes tecnologias também na verificação do posicionamento durante a irradiação e de rigorosos princípios operacionais permite optimizar a qualidade do tratamento, possibilitando uma melhoria do controlo tumoral associado a menor
morbilidade (utilizando maior dose mas com redução do volume de tecidos sãos irradiados).
Aparelhos de tratamento Os equipamentos usados para administração dos tratamentossão por excelência os aceleradores lineares. Estes podem também ser designados genericamente por aparelhos de teleterapia de megavoltagem. Neles são produzidos feixes de electrões de alta energia, que podem ser utilizados directamente ou transformados internamente em feixes de fotões. (...) Com efeito, a dimensão e capacidade do serviço mede-se pelo número total de aceleradores lineares disponíveis, pela aparelhagem de suporte imprescindível ao seu funcionamento (p.e. simuladores, dosimetria, redes de dados e imagem) e pelo pessoal necessário para a sua utilização adequada. É a combinação de todos estes factores que determina o número de doentes que pode de ser tratado, nas condições ideais. Cada aparelho de megavoltagem tem capacidade para tratar de 400 a 500 doentes por ano, estimando-se a necessidade de 5 a 6 aparelhos de megavoltagem por milhão de habitantes, se forem tratados todos os doentes com a indicação para radioterapia, com comprovado ganho terapêutico. O funcionamento dos equipamentos de radioterapia carece de toda uma estrutura de suporte pré-tratamento, que envolve verificações técnicas, dosimetrias e controlo de qualidade, efectuadas por um serviço de física, através de físicos e de técnicos especializados em mecânica e em física. Esta estrutura utiliza uma panóplia de aparelhos de medição e calibração, de cujo desempenho e actualidade depende o trabalho efectuado e a concretização de uma adequação tecnológica isenta de falhas. O tempo de vida útil de um aparelho de radioterapia externa, funcionando 8 ou 10 horas por dia, está estimado respectivamente em 15 e 8 anos, se tiver uma manutenção adequada, se as peças necessárias estiverem facilmente disponíveis e se as características operacionais e integridade mecânica estiverem de acordo com os padrões de desempenho e segurança. Uma unidade de teleterapia de megavoltagem deve ser substituída quando se torna tecnologicamente obsoleta ou apresenta desgaste óbvio, sob pena de pôr em risco a qualidade dos tratamentos e/ou a segurança.
Acelerador linear Equipamento de leição para administrar tratamentos de radioterapia externa. Deve dispor idealmente de duas ou mais energias de fotões, para tratamentos profundos, e diversas energias de electrões, para tratamentos mais superficiais. Este equipamento é composto por sofisticados sistemas de produção e controle de administração de radiação, equipamentos para posicionamento do doente, localização e verificação dos campos de irradiação. Ao acelerador linear estão associados 1) uma mesa de tratamento específica, onde o doente é posicionado, 2) um sistema de lasers de localização, 3) um sistema electrónico de aquisição de imagens em tempo real do campo irradiado, 4) um sistema de vídeo em circuito fechado para vigilância do doente durante o tratamento e 5) um equipamento computorizado de comando. Inerente ao acelerador linear está um mecanismo de dimensionamento de campos, designado de sistema de colimação. Este sistema é composto por dois pares de blocos metálicos alongados, orientados perpendicularmente entre sí e que permitem adequar o tamanho do campo de irradiação a cada tratamento. Dado que este sistema só permite
campos rectangulares, outro sistema é necessário para conformar os campos de tratamento o mais possível ás aplicações reais. Os sistemas actuais possuem para esse efeito um segundo sistema de colimação, composto por múltiplas (80 a 120) pequenas lâminas motorizadas, que permitem o tratamento de campos irregulares. Ainda como parte integrante do acelerador linear está o sistema de verificação de campos. Este consiste num sistema de detecção de radiação, posicionado em face do feixe de radiação e com o doente em posição de tratamento, permitindo verificar num sistema computorizado a adequação entre os campos irradiados e os campos planeados. O uso deste acessório torna excepcionalmente seguro o sistema de tratamento, ao possibilitar a verificação da conformidade do tratamento imediatamente antes da sua administração, anulando a necessidade de efectuar radiografias de verificação. O sistema de verificação electrónica está normalmente montado no braço de tratamento do acelerador linear podendo ser colocado rapidamente na posição de aquisição de imagem. A imagem adquirida pode ser comparada com a imagem obtida no sistema de planeamento e dosimetria e a sua conformidade verificada de modo manual ou electrónico, dependendo do sistema informático instalado. Alguns sistemas mais recentes permitem ainda dosimetria em tempo real. Mais recentemente estes equipamentos evoluiram para a chamada Imagem Volumétrica, em que é possível adquirir no acelerador linear em posição de tratamento, imagens idênticas às de uma tomografia axial computorizada, o que, por comparação com as imagens de planeamento, permitem um detalhe extremo na localização dos campos e estruturas a irradiar. Estes sistemas são vulgarmente designados por Radioterapia Guiada por Imagem ou IGRT (do inglês Image Guided Radiation Therapy).
TAC Simulador A existência de imprecisões na localização dos órgãos internos e dos tumores, com o uso de sistemas convencionais de simulação, tem levado à utilização crescente da tomografia axial computorizada, como método complementar de aquisição de imagens anatómicas. A integração das imagens assim, obtidas nos sistemas de dosimetria, permite uma localização muito mais precisa dos campos de tratamento. A evolução dos sistemas informáticos permite actualmente que o planeamento geométrico seja efectuado num aparelho de tomografia computorizada, equipado com acessórios específicos. Esta capacidade, aliada à possibilidade de verificar em tempo real as localizações de tratamento no próprio aparelho de tratamento, permite excluir a necessidade de um simulador convencional abolindo alguns dos passos do processo de planeamento. Assim, é possível acelerar este procedimento, sem que isso altere os pressupostos de precisão e rigor, que são reforçados já que todos os casos podem beneficiar da avaliação inicial com tomografia computorizada, permitindo detectar pormenores que numa simulação convencional passariam desapercebidos. Uma das características essenciais para um tomografo computorizado dedicado à radioterapia é a existência de um ampla abertura central, possibilitando o emprego dos diversos acessórios de posicionamento e imobilização existentes. Uma abertura de 70 cm é o mínimo, existindo actualmente equipamentos com mais de 80 cm. A qualidade das imagens obtidas é também importante, pelo que um modo de aquisição helicoidal é o mínimo aceitável. Também a mesa utilizada deve ser adequada. Pelo menos o tampo deve possuir as mesmas características do existente na sala do acelerador linear, visto
que o processo de simulação implica o uso dos mesmos sistemas de imobilização utilizados para o tratamento, que são habitualmente fixados à mesa em posições muito específicas. A simulação com TAC utiliza um aparelho de TAC com software de localização e simulação virtual, sistema de lasers para posicionamento do doente. O sistema permite obter informação tridimensional relativa à anatomia do doente, delinear o tumor e outras estruturas, determinar um volume alvo para o tratamento, efectuar marcações de referência na pele do doente, simular e modificar os campos de irradiação, produzir e imprimir radiografias reconstruidas digitalmente. Usando software de reconstrução 3D, os campos podem ser visualizados na superfície cutânea através de sistemas de lasers móveis. Este método é superior à simulação convencional, tirando partido de um sistema de simulação geométrica. A simulação virtual é inteiramente baseada na anatomia individual. É uma simulação volumétrica, que tem em conta cada curva e cada ângulo do indivíduo. A informação é completa e precisa relativamente ao tamanho, localização e posição de qualquer estrutura anatómica. O tumor pode ser delimitado com exactidão e o feixe de tratamento orientado para o seu centro. A dependência nas características individuais de cada doente estabelece este método como uma ferramenta essencial para a radioterapia conformacional, permitindo minimizar o volume de tecido normal tratado. A simulação com TAC permite uma avaliação detalhada da anatomia interna, com a vantagem acrescida de possibilitar uma visualização mais avançada da extensão tumoral. Através de ferramentas específicas os dados obtidos com TAC podem ser associados aos obtidos com RMN, PET ou SPECT, para visualização morfológica e funcional.
Planeamento computorizado Os sistemas de planeamento computorizado consistem em aplicações informáticas específicas que contêm os dados relativos às características do acelerador linear e dos feixes que este produz e com a capacidade de as processar em conjunto com as imagens obtidas do doente de modo a obter uma distribuição teórica das doses no interior do corpo, para determinadas configurações de tratamento. A possibilidade de estas distribuições de dose teóricas serem de facto administradas dependem do processo de dosimetria e calibração prévia do acelerador linear e das verificações de tratamento e dosimetrias efectuadas antes ou durante os tratamentos. Os programas utilizam algoritmos de cálculo e de processamento de imagem bastante elaborados, pelo que o seu funcionamento adequado depende de equipamentos (computadores, monitores, drivers, digitalizadores, impressoras, ligações em rede) de elevado desempenho. Estes sistemas são por regra interligados através de redes informáticas aos restantes equipamentos para permitir a partilha de dados e imagens. Podem ainda ser ligados a sistemas exteriores, nomeadamente sistemas de imagem, para importação de imagens obtidas em equipamentos de TAC, PET ou RMN. Esta partilha de imagens requer a utilização por parte destes sistemas de protocolos de comunicação comuns, dos quais se destaca a norma DICOM. Existem várias revisões desta norma, sendo a mais comum a designada DICOM-3. Dados muito específicos de certos equipamentos podem requerer especificações diversas (DICOM-RT, DICOM-CT).
O desenvolvimento recente de novas modalidades de aplicação da radioterapia (radioterapia conformacional com dosimetria tridimensional) implica o recurso incondicional a sistemas de planeamento de crescente sofisticação. Do mesmo modo, a aquisição de imagens com maior detalhe da anatomia humana e da localização tumoral leva a uma crescente complexidade no tratamento de dados. A implementação de ferramentas informáticas adequadas é crucial ao desenvolvimento destas técnicas.
Dosimetria A utilização dos equipamentos de tratamento e simulação requer um controlo operacional minucioso, que possa garantir todos os pressupostos relativos à qualidade dos tratamentos administrados. O processo de controlo passa pela calibração dos equipamentos e aquisição de dados dos feixes de radiação. Esta calibração é efectuada quando da aceitação dos equipamentos e regularmente para efeitos de controlo de qualidade ou sempre que houver lugar a reparações que envolvam determinados componentes. O processo de calibração e dosimetria carece da existencia de material específico para o efeito e que consiste numa tina de água contendo um suporte motorizado para dosimetros e diversos dosímetros, adequados aos feixes de radiação a usar e aos modelos de tratamento a usar. Para além da dosimetria dos feixes de radiação, a dose efectivamente administrada ao doente pode também ser verificada, num processo designado dosimetria in vivo. Este procedimento é a garantia máxima relativa à adequação entre o tratamento planeado e o efectivamente administrado. Embora não seja essencial utilizar em rotina estes sistemas, a utilização de técnicas não convencionais de tratamento, como são a radioterapia de intensidade modulada e a radioterapia estereotaxica, requerem a existência deste equipamento.
Tratamento conformacional Utilizando as imagens de TAC no planeamento, em conjunto ou não com fusão com outros exames, é possivel delimitar com precisão o volume a tratar e os órgãos sãos adjacentes. Esta delimitação de volumes permite planear a melhor configuração possível dos campos de tratamento, combinando vários campos com incidências diversas e com a forma mais adequada, de forma a minimizar a irradiação fora do volume a tratar. O tratamento efectuado usando estes pressupostos de conformação dos campos de tratamento em conjunto com uma dosimetria detalhada do volume dos órgãos incluidos é designada por radioterapia conformacional. Por vezes é adicionada a sigla 3D para reforçar o facto de todo o processo de planeamento e dosimetria ter em conta todos os tecidos incluidos no tratamento e a dose global nos seus respectivos volumes. As doses de tolerância dos diversos órgãos variam com o volume de facto irradiado, pelo que este modelo de tatamento permite reconhecer facilmente quais os riscos de provocar complicações e assim adequar o tratamento ao caso a tratar, reduzindo as doses totais ou, idealmente, procurando configurações e formas de campos mais adequadas, optimizando todos os factores do tratamento. Na maioria dos casos, havendo maiores certezas relativamente à localização tumoral, é possível reduzir as margens de tratamento com segurança e assim conseguir administrar doses de radiação mais elevadas sem maior risco de complicações.
Radioterapia de intensidade modulada A radioterapia de intensidade modulada, ou IMRT do inglês intensity modulated radiation therapy, é um aextensão da radioterapia conformacional, permitindo através da modulação da intensidade dos feixes de radiação utilizados uma conformidade superior do tratamento, principalmente em volumes de tratamento incluindo concavidades, principalmente quando nelas se encontram estruturas que queremos proteger. Para efectuar esta técnica são utilizados campos de radiação com múltiplos segmentos, ou seja, numa mesma localização são combinados vários campos com formas diferentes, de tal forma que a soma da radiação permite uma fluência de dose não uniforme. Estes diferentes segmentos são obtidos de forma relativamente simples usando aceleradores lineares com colimadores multilâminas. A combinação de várias incidências de campos deste tipo permite obter volumes de irradiação com formas extremamente complexas e quase sempre melhor adaptadas à forma complexa dos volumes de tratamento. O processo de dosimetria para a radioterapia de intensidade modulada é bastante mais complexo que o da radioterapia conformacional 3D, utilizando sistemas de cálculo complexos e requerendo a delimitação pormenorizada de todas as extruturas relevantes no volume de tratamento. À medida que o poder de cálculo dos computadores vai aumentando o tempo necessário para calcular estes tratamentos tem tendência a diminuir e a sua introdução na prática clínica tem aumentado progressivamente. Dados pré-clínicos suportam a possibilidade de administração de doses superiores às convencionais sem aumentar a taxa de complicações. Quando são usadas doses superiores às convencionais a administração do tratamento requer um controle de qualidade mecânico e dosimétrico detalhado, já que o risco de complicaçõe sé maior se o tratamento não for aplicado da forma correcta. A radioterapia de intensidade modulada tem actualmente aplicações clínicas comprovadas em tumores da próstata, pulmão, ginecológicos, digestivos, e as suas indicações continuam a aumentar suportadas pela comprovação da melhoria dos dois factores fundamentais em radioterapia clínica: melhoria do controlo da doença pelo incremento de dose no volume tumoral e redução das complicações por redução no volume dos órgãos sãos adjacentes.
Circuito do doente O circuito do doente inicia-se por uma primeira avaliação efectuada pelo médico radioterapeuta, afim de determinar a indicação para o tratamento e respectiva programação. Segue-se a fase de planeamento, com análise da situação clínica, observação do doente e determinação do modelo de tratamento, incluindo o sistema de imobilização, aparelho de tratamento, disposição dos feixes de radiação a utilizar, dose a administrar (por fracção, por dia e total). Posteriormente é efectuada a simulação do tratamento. Na simulação são adquiridas referências relativas ao doente e à localização do tumor a tratar. Estes passos decorrem no simulador, actualmente com recurso à tomografia computorizada (TAC simulador). A preparação dos planos de tratamento, dosimetrias e dados de caracterização do tratamento depende duma equipa de físicos hospitalares e técnicos de dosimetria, responsáveis pela dosimetria clínica.
Durante o tratamento, cuja duração pode variar de uma a oito ou mais semanas, são efectuadas consultas, de rotina ou motivadas por ocorrências secundárias à irradiação. Após conclusão do tratamento prescrito, é feita uma consulta de referência, em que os dados técnicos são transcritos para o processo clínico.
Processo de tratamento O tratamento com radiações pressupõe uma localização geográfica detalhada da zona a tratar. O procedimento relativo ao planeamento geométrico do tratamento (posição, dimensões e incidência dos campos de tratamento) é efectuado através de um sistema de simulação, usando radiação de baixa energia, como a que é empregue em sistemas de diagnóstico, ou mais recentemente, com recurso à simulação virtual após planeamento com TAC. Pequenas marcas cutâneas, ou tatuagens, são colocadas na pele após o posicionamento na fase de simulação. Estas tatuagens servirão de guia para o posicionamento dos campos de tratamento servindo ainda de referência futura dos tratamentos efectuados, no caso de serem necessários outros tratamentos. É absolutamente necessário que o doente seja tratado de um modo reprodutivel todos os dias. Para facilitar este processo são utilizados dispositivos de imobilização e suporte, que permitem um posicionamento rápido, confortável e reprodutível em todos os tratamentos. São habitualmente usados dispositivos em fibra de carbono, com adicionais em espuma semi-rigida, pela sua leveza e fraca interferência com os feixes de irradiação. Eventualmente podem ser construidos moldes do corpo com colhões de vácuo contendo pequenas esferas de esferovite ou outros materiais. Um sistema de lasers serve ainda de ajuda ao posicionamento correcto durante os tratamentos. Os simuladores convencionais são semelhantes aos equipamentos de tratamento, possuindo um braço rotativo, um sistema de localização, uma mesa de posicionamento e um sistema de radioscopia com uma ampôla de raios-X idêntica à usada para exames de diagnóstico, permitindo avaliar o posicionamento dos campos de tratamento a usar, relativamente à anatomia radiográfica do doente. Nos últimos anos o simulador convencional tem vindo a ser substituido gradualmente pelo TAC-simulador. O desenvolvimento de ferramentas informáticas permite reconstruções anatómicas exactas e rápidas, tornando todo o processo mais preciso e confortável para o doente.
Redes de dados Dada a complexidade e quantidade de dados e de imagens que é necessário movimentar, de modo a obter um tratamento de radioterapia, têm-se vulgarizado os sistemas de redes de dados e imagem, permitindo uma interligação total entre todos os equipamentos. A utilização destas redes tem impacto, não só na rapidez e segurança na transmissão de dados, mas também na possibilidade de utilizar novas ferramentas, nomeadamente na área do processamento de imagem, com melhorias sensíveis na qualidade de todo o processo de tratamento.
Braquiterapia Braquiterapia é a designação empregue para um tratamento no qual a fonte de radiação é colocada em contacto com o tumor. Na radioterapia externa ou teleterapia a fonte está a 80 a 100cm do doente. Os isótopos radioactivos mais usados actualmente são o césio (Cs), ouro (Au), e irídio (Ir). Estes isótopos têm semi-vidas curtas e emitem radiação de baixa energia, o que facilita os processos de radioprotecção. Os tratamentos de braquiterapia, também designados implantes, podem ser temporários ou permanentes. Os implantes temporários usam nuclidos com semi-vidas e energias mais elevadas, relativamente aos implantes permanentes. As fontes radioactivas estão disponíveis em várias formas de acordo com a técnica de aplicação: agulhas (implantes intersticiais temporários), sementes e fitas (implantes intersticiais permanentes ou implantes intracavitários ou endoluminais temporários). Dependendo da aplicação podem ser usados nuclidos com taxas de dose diferentes. Implantes com baixa (Cs-137: 1cGy/min ou alta taxa de dose (Ir-192: 100cGy/min) são tipicamente usados com técnicas de carga diferida (afterloading) em implantes temporários de curta duração (horas a dias). Todas as fontes para implantes temporários são inseridas dentro de cateteres colocados dentro ou na proximidade do tumor numa pequena intervenção sob anestesia geral ou locoregional. Os cateteres são primeiro preenchidos por material inerte para simulação do tratamento e dosimetria. Após decisão sobre a taxe de dose e distribuição das fontes activas o implante é carregado num local onde o doente está isolado. A carga de material radioactivo pode ser manual nos implantes de baixa taxa de dose. No caso da alta taxa de dose a carga é sempre remota, usando sistemas de aplicação mecânicos ligados aos cateteres através de conectores específicos. Os dados do implante (número de fontes, tempo de circulação e permanência) são programados na unidade de controlo que apenas é activada quando o doente está sozinho, minimizando assim os riscos de exposição profissional. Implantes intersticiais de baixa taxa de dose são usados em tumores da cavidade oral, orofaringe, sarcomas e próstata. Implantes intracavitários de baixa taxa de dose são habitualmente usados em aplicações ginecológicas (cancro do útero). A alta taxa de dose é usada com maior frequencia nos tumores do fundo da vagina, esófago, pulmão, próstata e mama. A maioria dos tratamentos com alta taxa de dose podem ser efectuados em ambulatório ou com internamento de muito curta duração (1-3 dias).
PROTON THERAPY Protons, a form of particulate radiation, have been investigated recently as a means to improve tumor control. A proton has a charge of +1, is a stable particle, and, together with the neutron, makes up the atomic nucleus. Protons are delivered to the tumor in the same manner as are photons and electrons. The dose deposited by protons remains relatively constant as they travel through the normal tissues proximal to the target. The kinetic energy of the protons is transferred to the tumors by electrons knocked out of atoms. These electrons ionize DNA, and their biologic effectiveness resembles that of megavoltage photons.
Bragg peak At the end of the path, biologic effectiveness increases sharply as the protons slow down and eventually stop. This increase in dose is called the Bragg peak. The size of the Bragg peak is usually smaller than the tumor, however. This problem can be resolved by scanning the Bragg peak through the tumor volume by sequentially irradiating the target with lower energies. The dose falloff of the Bragg peak is sharp enough that the normal tissues distal to the tumor receive a negligible radiation dose. Current clinical applications Uveal melanomas and skull-base sarcomas adjacent to CNS tissues, as well as prostate cancer, are areas in which proton therapy has been under clinical study, with promising results. Clinical studies are also examining its use in non–small-cell lung, hepatocellular, and paranasal sinus carcinomas. STEREOTACTIC RADIOSURGERY Stereotactic radiosurgery is a 3D technique that delivers the radiation dose in one fraction. Specially designed collimators are attached to a linear accelerator, which delivers a high dose of radiation to a small volume, usually about 3 cm in diameter. Several stationary beams or multiple arc rotations concentrate the radiation dose to the lesion while sparing surrounding normal tissue. Although it is most often used to treat lesions within the brain, it can be used for selected extracranial sites (in which case it may be referred to as “body radiosurgery”). Use in treating arteriovenous malformations Stereotactic radiosurgery is used to treat certain patients with arteriovenous malformations. These intracranial lesions arise from the abnormal development of arteries and venous sinuses. Surgical excision is the standard treatment of choice for operable lesions, but stereotactic radiosurgery has become a viable option for inoperable malformations. Use in treating brain tumors As with conformal radiotherapy, clinical trials involving stereotactic radiosurgery for brain tumors are being conducted at major cancer centers. However, based on positive early results, many community centers have begun instituting a stereotactic radiosurgery program, either with a dedicated cobalt unit (gamma knife) or a linear accelerator-based system. Small (< 4 cm) tumors of the brain, whether primary, metastatic, or recurrent, may benefit from this treatment technique. The gamma knife is a form of stereotactic radiosurgery that uses multiple focused cobalt beams to treat lesions in the brain.
Referências Coia LR, Schultheiss TE, Hanks GE: A Practical Guide to CT Simulation. Madison, Wisconsin, Advanced Medical Publishing, 1995. IMRT CWG: Intensity modulated radiotherapy: Current status and issues of interest. Int J Radiat Oncol Biol Phys 51:880–914, 2001. Khan FM: Treatment Planning in Radiation Oncology. Baltimore, Maryland, Williams & Wilkins, 1998. Perez CA, Brady LW: Principles and Practice of Radiation Oncology. Philadelphia, Lippincott-Raven, 1998. Suit H: The Gray Lecture: Coming technical advances in radiation oncology. Int J Radiat Oncol Biol Phys 53:798–809, 2002.