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CAPÍTULO 4. PLAN CURRICULAR 95 La presentación cotidiana de problemas reales en fı́sica médica. Las prácticas se llevaran a cabo en el Instituto Nacional de Cancerologı́a-ESE, por medio del convenio docente-asistencial. Metodologı́a Para el desarrollo de las prácticas hospitalarias por los estudiantes, la Universidad Nacional de Colombia y el Instituto Nacional de Cancerologı́a plantean la siguiente metodologı́a: En Práctica Hospitalaria I el estudiante rotará por los tres servicios: Radioterapia, Medicina Nuclear y Radiologı́a, dos meses en cada uno. De esta forma, el estudiante obtendrá los elementos necesarios para elegir la lı́nea de investigación. La intensidad horaria es 15 horas semanales. En las Prácticas Hospitalarias II y III, el servicio de rotación corresponde al elegido por el estudiante y en esa lı́nea de investigación enfocará la tesis a realizar. La intensidad horaria es 25 horas semanales Cada práctica hospitalaria tendrá un perı́odo académico de 24 semanas. Los estudiantes que deseen tomar como lı́nea de investigación Protección Radiológica, la práctica hospitalaria se dirigirá a la optimización e investigación de protocolos y normas en protección radiológica para cada uno de los servicios. Los temas que abordarán las prácticas hospitalarias serán[28]: Radioterapia Los objetivos en esta rotación son lograr en estudiante el conocimiento y entrenamiento adecuado en: Calibración de los equipos de radioterapia. Cálculos y medidas de dosis absorbidas. Planeación computarizada de dosis. Fı́sica de la planeación de tratamientos Optimización de protocolos en radioterapia Asegurar los programas de garantı́a de calidad en radioterapia. CAPÍTULO 4. PLAN CURRICULAR 96 Investigación y clı́nica en fı́sica de la radioncologı́a Durante el año de rotación en este servicio, el estudiante recibirá instrucción en los siguientes temas relacionados: I Oncologı́a de la radiación a) Aspectos clı́nicos generales de la oncologı́a de radiaciones Incidencia del cáncer/etiologı́a Clasificación del cáncer/estadios Modalidades de tratamiento • Cirugı́a • Quimioterapia • Terapia de radiaciones (Teleterapia, braquiterapia y partı́culas pesadas) • Hipertermia Rol del fı́sico médico clı́nico Organizaciones nacionales e internacionales en fı́sica médica b) Bases radiobiológicas de la terapia de radiaciones Control tumoral y tolerancia de los tejidos normales Reparación Fraccionamiento Tolerancia de los organos Aspectos matemáticos de las curvas de sobrevida II Teleterapia a) Haz de fotones: Descripción Parámetros básicos: tamaño del campo, distancia fuente−piel, distancia fuente−eje, distancia colimador−fuente Opciones del tamaño del campo: circular, cuadrado, rectandular, irregular Campo de los colimadores: rectangular (boca superior e inferior); circular; multihojas b) Haz de fotones clı́nicos: cálculo del punto de dosis Porentaje de profundidad de dosis (PDD) Factor pico−dispesión (PSF) Razón aire−tejido (TAR) CAPÍTULO 4. PLAN CURRICULAR 97 Razón phantom−tejido (TPR) Función de dispersión Razón dispersión−aire (SAR) Razón dispersión−máximo (SMR) Factor del colimador Factor dosis relativa/factor de salida Factor de descalibración (fuera de eje) c) Haz de fotones clı́nicos: dosimetrı́a clı́nica básica Factores que afectan las cantidades dosimétricas fundamentales Relaciones entre las cantidades dosimétricas fundamentales Correcciones del colimador y disperción del phantom Campos irregulares y método de integración de Clarkson d ) Haz de electrones clı́nicos Tratamiento principal con electrones • Selección de la energı́a • Métodos de ampliación del haz: dispersión de doble hoja vs. registro del haz • Método de colimación: trimmers vs. aplicadores (conos) Distribución de la profundidad de dosis • Caracterı́sticas (D̄s , Dx , R100 , Rp , R90 10 ) • Variación con la energı́a y el tamaño del campo Espectro de energı́a • Caracterı́sticas (E, Ep ) • Especificaciones por superficie (relaciones rango−energı́a) y profundidad Distribución de dosis • Planidad del haz y simetrı́a • Penumbra • Curvas de isodosis Determinación de las unidades monitor • Método de prescripción de dosis • Formalismo del factor de salida Efectos del gap de aire sobre la dosimetrı́a Principios fundamentales • Método de la raı́z cuadrada • Fuente efectiva versus fuente real CAPÍTULO 4. PLAN CURRICULAR 98 • Equilibrio scatter−Side III Braquiterapia a) Braquiterapia: Caracterı́sticas fı́sicas básicas Radionuclı́dos usados en braquiterapia Tipos de fuentes usadas en braquiterapia Dosimetrı́a de fuentes selladas: actividad de la fuente, rata de kerma de aire, cálculo de dosis absorbidas Calibración de la fuente y garantı́a de calidad Especificaciones de las fuentes y dosimetrı́a b) Braquiterapia: aspectos clı́nicos Técnicas de braquiterapia: intersticial, intracavitaria, aplicadores superficiales Sistemas de braquiterpia: carga directa vs. carga posterior, manual vs. carga posterior remota Terapia intersticial: sistemas Manchester y Paris Implantes de semilla Implates de semilla en prostata Terapia ginecológica intracavitaria Prescripciones clı́nicas e histogramas dosis−volumen Máquinas de carga posterior remotas Modelos radiobiológicos(modelo lineal cuadrático) IV Planeación de tratamientos a) Definición de volumen blanco y criterio de prescripción de dosis Volumen tumoral bruto (GTV) Volumen blanco clı́nico (CTV) Volumen blanco para planeación (PTV) Punto de prescripción de dosis, curvas de isodosis, o superficie de isodosis b) Haz de fotones: modelamiento y planeación de tratamientos Distribución de dosis en campo sencillo Parámetros que afectan las curvas de isodosis y las superficies de isodosis Combinación de campos Acuñado y angulado de campos CAPÍTULO 4. PLAN CURRICULAR 99 Correcciones para SSD (distancia fuente−superficie), tejido errado e inhomogeneidades Especificación de la dosis y normalización c) Haz de fotones: planeación de tratamientos Adquisición de los datos de isodosis Harware del computador Algorı́tmos comunes: convolución, superposición, pencil beam Planeación con un solo plano de tratamiento Planeación con múltiples planos de tratamiento Planeación no coplanar Planeación de tratamientos con colimadores asimétricos Planeación de tratamientos con cuñas dinámicas Planeación de tratamientos con colimadores multihojas Diseño del compensador Planeación de tratamento de 3D Planeación de tratamiento Forward vs. Inverse Planeación de tratamietos con técnicas Monte Carlo Garantı́a de calidad en los sistemas de planeación de tratamientos d ) Haz de fotones clı́nicos: aplicación en el paciente Adquisición de datos en el paciente • Contornos • Imágenes: claridad en la pelı́cula, dispositivos electrónicos de imágenes portales, radiografı́as computarizadas • Tomografı́a computarizada, ultrasonido, tomografı́a simple por emisión de fotones, resonancia magnética, tomografı́a por emisión de positrones Técnicas convencionales de simulación • Posicionamiento/inmobilización • Uso de contraste, marcadores, etc • Parámetros de la imagen/optimización Accesorios de los dispositivos y técnicas • Bloque cortante • Compensadores • Imágenes de verificación portal Técnicas de simulación en la tomografı́a computarizada • Vista de imágenes de exploración CAPÍTULO 4. PLAN CURRICULAR 100 • Simulación virtual • Radiografı́as digitalmente reconstruidas Consideraciones especiales • Dosis en piel • Campo emparejado • Integral de la dosis • Integral dosis volumen (DVH): diferencial (directa) e integral (acumulativa) e) Haz de electrones clı́nicos: modelamiento de la dosis y planeación del tratamiento Efectos del paciente y geometrı́a del haz • Gap de aire • Oblicuidad del haz • Superficie irregular del paciente • Hetereogenidades internas: huesos, grasa, pulmón, aire Algorı́tmo de dosis • Algorı́tmos analı́ticos • Algorı́tmos Monte Carlo • Comisionamiento clı́nico • Garantı́a de calidad de la planeación de tratamientos Técnicas de planeación de tratamientos • Selección del tamaño del campo y de la energı́a • Bolus: espesor constante y forma • Colimación • Técnicas de campo • Combinación de haces de electrones y fotones Técnicas especiales de tratamiento con electrones • Irradiación total de piel • Irradiación total de miembro • Terapia con electrones arc • Terapia intraoperatoria con electrones • Irradiación total del cuero cabelludo • Irradiacion craneoespinal CAPÍTULO 4. PLAN CURRICULAR V Dispositivos en radioterapia a) Máquinas para radioterapia Unidades de isótopos: 60 Co,137 Cs Aceleradores estáticos • Máquina de rayos X • Generadores de neutrones Aeleradores cı́clicos • Base de los aceleradores lineales • Betatrón • Microtón • Ciclotrón y sincrociclotrón • Sincrotrón b) Acelerador lineal (Linac) Diseño básico y componentes Guı́a de onda del acelerador Sistema de inyección de electrones Generación de potencia RF Transporte del haz de electrones Tratamiento principal del Linac Producción de haz de fotones clı́nicos Producción de haz de electrones clı́nicos Sistema de monitoreo de dosis Colimación del haz c) Adquisición de máquinas Documentación y especificaciones Diseño de la sala de tratamientos Ofertas Instalación Evaluación de aceptación Comisionamiento d ) Control de calidad/garantı́a de calidad Análisis de error en el proceso total del tratamiento Fuentes de control de calidad y de garantı́a de calidad Organización de programas de garantı́a de calidad Dosis entregada 101 CAPÍTULO 4. PLAN CURRICULAR • • • • Documentos requeridos Técnicas portales de verficación Sistemas de grabación y verificación Dosimetrı́a in−vivo e) Instrucciones especı́ficas en garantı́a de calidad Fuentes Fuentes de braquiterapia Sistemas de compensación de bloque cortante Sistemas de planeación de tratamientos Colimadores multihojas Radioterapia de intensidad modulada Cuñas dinámicas f ) Sistema phantom Materiales equivalentes a tejido para electrones y fotones Calibración de phantom Phantom antropomórfico Sistemas de escaneo de haz VI Técnicas especiales en radioterapia a) Técnicas especiales en teleterapia Irradiación corporal total Irradiación total de piel con electrones Radiocirugı́a esterotáctica Radioterapia esterotáctica Irradiación endorectal Terapia con electrones arc Radioterapia intraoperatoria Hipertermia Hiperfraccionamiento b) Radioterapia de intensidad modulada (IMRT) Sistemas de dosis entregada • Colimadores de hoja sencilla • Colimadores multihoja • Tomoterapia Técnicas de dosis entregadas 102 CAPÍTULO 4. PLAN CURRICULAR 103 • Paso y disparo • Ventana corrediza • IMRT dinámico VII Radioterapia con neutrones, protones e iones pesados a) Fundamentos Fı́sicos • Comparación de la profundidad de distribución de dosis (Pico de Bragg) • LET (Energı́a linealmente transferida) Biológicos • LET • Hipoxia−OER (Razón del realze de oxigeno) • RBE (Efectividad biológica relativa) b) Neutrones Producción de nuetrones • Generadores Deuterio−Tritio • Ciclotrón (d+ Be interacción) • Acelerador lineal (p+ Be interacción) • Terapia con fuentes selladas (252 Cf ) Interacciones con el tejido • Disperción elástica • Dispersión inelástica • Captura neutrónica Profundidad de dosis y dosimetrı́a Instalaciones y facilidades Terapia de captura neutrónica con Boro c) Protones Producción de protones • Acelerador lineal • Sincrotón • Sincrociclotrón Interacciones con el tejido • Colisiones atómicas elástica • Ionización y excitación CAPÍTULO 4. PLAN CURRICULAR 104 • Interacciones nucleares • Interacciones radiactivas (bremsstrahlung) Profundidad de dosis y dosimetrı́a Forma del haz Instalación o facilidades d ) Iones pesados (He, C, N, Ne, Ar) e) Producción Acelerador lineal Sincrotón Sincrotrón de protones f ) Interacciones con el tejido Colisiones atómicas elástica Ionización y excitación Interacciones nucleares Interacciones radiactivas (bremsstrahlung) g) Profundidad de dosis y dosimetrı́a h) Forma del haz i ) Instalación o facilidades Bibliografı́a Manual de Dosimetrı́a en Radioterapia; Massey, John B; 1971 Radiation Dosimetry; 1956 Dosimetria della Radiazione; Societa italiana di Fisica; 1964 Reactor Dosimetry; International Symposium on Reactor Dosimetry 9th 1996 Prague, Czech Republic; 1998 Neutron Dosimetry; Vienna; 1963 Neutron Dosimetry ; proceedings of the Symposium on Neutron detection dosimetry; Agencia Internacional de Energia Atomica The Physics of Radiation Therapy; Khan, Faiz; 1994 Control de la Calidad de la Radioterapia; Simposio Internacional sobre el Control de la Calidad de la Radioterapia : Aspectos Clı́nicos y Fı́sicos; 1986 CAPÍTULO 4. PLAN CURRICULAR 105 The radiobiology of Human Cancer Radiotherapy; Andrews, John Robert; 1968 Radioterapia Moderna; Wachsmann, Felix; 1957 Clinical Radiation Therapy; Pohle, Ernst; 1950 Radiaciones Ionizantes: Fundamentos Fı́sicos, Radiobiológicos y Usos; Perez, Sevenno; 1989 Modern Radiation Oncology; Gilbert, Harvey; 1978 Frontiers Radiation: Therapy and Oncology; Vaeth, J. M; 1968 Radiation Effects and Tolerance, NOR, al Tissue; Vaeth, J. M; 1972 The Interrelationship of the Inmune Response and Cancer; Vaeth, J. M; 1972 Hyperbaric Oxigen and Radiation Therapy and Oncology; Vaeth, J. M; 1968 Fundamentals of Radiation Therapy and Cancer Chemotherapy; Locory, Sydney; 1974 Radioterapia Clı́nica: Fundamentos, Técnicas y Resultados; Moss, William; 1973 Radiotherapy of Bening Disease; Dewing, Stephe; 1989 International Braquitherapy; Conferencias; 1992 Organización, Desarrollo, Garantı́a de Calidad y Radioprotección en los Servicios de Radiologı́a, Imaginologı́a y Radioterapia; Borras, Cari; 1997 Clinical Radiation Therapy; Kaplan, Ira; 1949 Radiation Therapy at a Glance; Kumar, P; 1989 Texbook of Radiotherapy; Fletcher, Gilbert; 1966 A Manual of Radiotherapy; Friedman, Murray; 1946 Manual de Telecobaltoterapia; Vera, Raul; 1966 Medical Radiation Biology; Ellinger, Friederich; 1957 CRC Handbook of Radiobiology; Prasad, Kedar; 1984 Radiation Dosimetry; Attix, Frank; 1968
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