USOS MÉDICOS DE LAS RADIACIONES IONIZANTES. DIAGNÓSTICO Y TERAPÉUTICA LA VISIÓN DEL PROFESIONAL 1895 1896 Rafael HERRANZ CRESPO HOSPITAL GREGORIO MARAÑÓN. MADRID MADRID 19 de MADRID, d Diciembre Di i b de d 2012 1898 PRINCIPIOS BÁSICOS PRINCIPIOS BÁSICOS FISICA BIOLOGÍA INGENIERÍA Í MEDICINA FARMACIA Especialidades médicas Radiodiagnóstico, Medicina Radioterápica. ELECTRÓNICA INFORMÁTICA más afines son Nuclear y Oncología ALGO DE HISTORIA ALGO DE HISTORIA • Carta de Pierre a María antes de su boda : “lo hermoso que sería pasar la Carta de Pierre a María antes de su boda “lo hermoso que sería pasar la vida el uno junto al otro, hipnotizados por nuestros sueños, tu sueño patriótico, nuestro sueño humanista y nuestro sueño científico”.1895 • Respecto a los descubrimientos casuales (W. K. Roentgen RX) “ En la Ciencia, en el campo de la observación, la casualidad solo favorece a la g gente preparada”. Louis Pasteur. p p • Escepticismo : “Ni los Rayos X acusan una novedad tan grande como se , p cree, ni mucho menos representan un descubrimiento tan útil como se piensa. Porque no pueden albergarse esperanzas de obtener retratos del cerebro dentro del cráneo, de los pulmones dentro del tórax y las vísceras abdominales dentro de la pelvis. Tales exageradas ilusiones son propias de algunos espíritus cándidos y excesivamente creyentes”. 1896. algunos espíritus cándidos y excesivamente creyentes 1896 Revista de Revista de Medicina y Cirugía Práctica. Prof. Royo Villanova. Y UN POCO MÁS Y....UN POCO MÁS * 1896. Freund. 20 horas de Rayos X sobre un nevus. * H. Grudte. Rayos X sobre cáncer de mama * Henri Danlós Hospital San Louis Paris Tratamiento del Lupus eritematoso con * Henri Danlós, Hospital San Louis, Paris. Tratamiento del Lupus eritematoso con Radium. • Robert Abbe. Aplicación de Radium en cuello uterino. • 1906. Bergonié y Tribondeau enuncian las leyes sobe la Radiosensibildad LA PARTE CRÍTICA DE LA ÉPOCA LA PARTE CRÍTICA DE LA ÉPOCA Comentarios periodísticos de la época “…método terrible mediante el cual se Comentarios periodísticos de la época “ método terrible mediante el cual se podría ver a través de los cuerpos opacos e incluso de las paredes y que por lo tanto podría ser el causante de que desapareciera definitivamente del mundo, la vida privada e incluso la intimidad”. Prensa alemana o francesa: anuncios de ropa interior “anti X” para defenderse de esos nuevos “voyeurs”. T. A. Edison exhibe el procedimiento en las ferias americanas, permitiendo que se vieran las manos o la cabeza los mas osados, a bajo precio C. DAVIS en American Journal C DAVIS A i J l of Clinical f Cli i l Medicine : “La Radiactividad previene las M di i “L R di ti id d i l enfermedades, aumenta las emociones nobles, retrasa el envejecimiento y genera una espléndida y juvenil vida”. 1926. RADITHOR, preparado de una solución de agua con dilución de sales de Radium. “ indicado en dispepsias, hipertensión, impotencia y otras 150 enfermedades endocrinológicas”. OSCILACIONES POR PAISES SEGÚN NIVELES NATURALES. ESPAÑA 3,7 mSv/año OSCILACIONES POR PAISES SEGÚN NIVELES NATURALES. ESPAÑA 3,7 mSv/año EEUU LA DIMENSIÓN DEL RIESGO RADIOLÓGICO. USO MÉDICO • Alrededor de 4.000 Millones de exploraciones radiológicas, RX, en todo el mundo, de ellos, g un 10% niños. • En Europa, en torno a 9 Millones de pacientes En Europa en torno a 9 Millones de pacientes son explorados o tratados en los Servicios de Medicina Nuclear. l • Más de 5 Millones de pacientes con cáncer Más de 5 Millones de pacientes con cáncer son tratados con Radioterapia, 70% del total. Las causas de estas cifras Las causas de estas cifras • R Radiodiagnóstico. di di ó i Uso U de d la l Radiología R di l í digital, di i l los l avances en la TAC de doble fuente y alta velocidad, la radiología intervencionista. Digitalización g de la imagen. g 3D/4D / • La fusión PET‐TAC, SPECT, nueva generación de Radiofármacos en Medicina Nuclear • Los avances en la biología del cáncer, el impresionante desarrollo de la tecnología en Radioterapia, escaladas de dosis RIO, dosis, RIO Braquiterapia. Braquiterapia • Desarrollo y legislación en Protección Radiológica a pacientes, profesionales y público en general. Principio ALARA(as low as reasonably achievable) • La información a los pacientes. • La Bioingeniería e informática……, informática un futuro sin techo. techo CONSENTIMIENTO INFORMADO EN RADIOLOGÍA Colegio Americano de Radiólogos : Es la explicación a un paciente “atento” y que es además “mentalmente competente”,de p , la naturaleza de su enfermedad y del balance de efectos de la misma. Del riesgo de todos los procedimientos diagnósticos y terapéuticos recomendados y solicitar su aprobación para ser sometido a ellos. ellos La información debe de ser comprensible y no sesgada y su firma conseguida sin coacción. coacción RADIODIAGNOSTICO * Es E la l especialidad i lid d que, basándose b á d en ell aspecto t clínico lí i de d la l medicina, di i proporciona a ésta, conocimientos anatómicos y morfológicos, dinámicos y funcionales, que debidamente correlacionados y valorados por los radiólogos, se convierten en hallazgos con traducción normal o patológica. patológica * Son muy escasas las actuaciones médicas que no precisan de la realización de una prueba de radiología diagnóstica. * Aproximadamente un 80% de las decisiones médicas importantes se basan en estos estudios, muchas veces sobre situaciones en estado precoz. * Los signos encontrados son objetivos, permiten su almacenamiento (RIS‐ PACS), confrontar la imagen con otras pruebas y el seguimiento evolutivo de la enfermedad. * La digitalización g de la radiología g supone p ggran innovación en la adquisición, q , visualización, transmisión, incluso a distancia y almacenamiento de la imagen. “Ya no hace falta abrir y mirar para ver el interior del cuerpo humano, nos acercamos ace ca os aal co concepto cepto de del HOMBRE O TRANSPARENTE”. S RADIODIAGNÓSTICO • Algunos procedimientos comunes: l di i IONIZANTES – RX Convencional con y sin contrastes – Tomografía Computarizada (TC) – Mamografía – Radiología vascular intervencionista *Las dosis deben ser las mínimas óptimas para el estudio. NO IONIZANTES: Ecografía Ultrasónica Resonancia Magnética Exposición de pacientes embarazadas: Dosis en procedimientos diagnósticos en procedimientos diagnósticos Examen Dosis fetal (mGy) Tórax 0,01 Columna dorsal 0,01 TC Tó Tórax 0 06 0,06 Papilla de bario 1,1 Abdomen 1,4 , Urografía 1,7 Columna lumbar 1,7 TC Columna lumbar 2,4 Enema de bario 6,8 TC Abdomen 8 TC Pelvis 10 MEDICINA NUCLEAR MEDICINA NUCLEAR • Se inicia con el descubrimiento de la radiactividad artificial en 1934 por Federico e Irene Jolliot‐Curie ¡¡¡Era posible obtener isótopos radiactivos artificiales a partir de elementos naturales, con igual número atómico y distinto peso atómico¡¡¡ MEDICINA NUCLEAR MEDICINA NUCLEAR • EEn 1946 se construye t ell primer i reactor t productor d t de d radionúclidos di ú lid artificiales. • La Medicina Nuclear se define como una rama de la medicina que emplea l los l isótopos i ót radiactivos, di ti l radiaciones las di i nucleares l y las l variaciones electromagnéticas de los componentes del núcleo y técnicas biofísicas afines, para la prevención, diagnóstico, terapéutica e investigación médicas. médicas • Realiza diagnóstico y terapéutica mediante la utilización de RADIOFÁRMACOS. • Un U RADIOFÁRMACO resulta l d la de l combinación bi ió de d especies i orgánicas o inorgánicas con un radionucleido. No tiene acción farmacológica. La pequeña cantidad de radiación que emiten permite ser detectada desde el exterior del cuerpo por unos equipos, GAMMACÁMARAS y obtener imágenes morfológicas o curvas funcionales. Estudio Agente R. óseo 99m Tc MDP Indicación Estadiaje y seguimineto de tumores de prostata, mama, pulmon y otros canceres con afectación ósea Localización de enfermedad activa; en el Ca. Mama cuando las té i convencionales i l no son didiagnosticas; ti en CCa dde titiroidescon id R SSestamibi R. t ibi Tc -Sestamibi técnicas mtx no captantes de I o bloqueados por toma de I Localización de tejido viable, especialmente en tumores cerebrales, R. Talio-201 201Tl osteosarcoma Estadiaje y respuesta al tratamiento en linfomas y enfermedad de 67 R. Galio Ga Hodgkin Localiación de tumores neuroendocrinosque captan norepinefrina (p.ej. 123 o 131 R. MIBG I- MIBG Feocromocitoma, paraganglioma, neuroblastoma) Localizacioón de tumores con receptores de somatostatina(p.ej. R Octeotrida 111InR. In octeotride T.pancreaticos, T.carcinoides,C.medular de tiroides, neuroblastoma) 99m FDG PET 18 F-FDG Estudio FDG-PET PET metb de los aminoacidos Timidina Estradiol Fluormisonidazole Oligonucleotidos Estadiaje y seguimiento de tumores, especialmente en: pulmonares colonrectal,mama, cabeza y cuellotesticulares, linfomas y melanoma. Derivados anti111 o 99m E t di j y ddeterminar t i lla presenciai dde AAg ttumorales l ((p. Ej Ej. PPulmon l tumorales InI T Ac Tc A Estadiaje A Ac. Monoclonales tumorales colorectal y prostata) Agente 17-F-FDG 11C-metionina 11C-timidina, 18 respuesta tumoral F-FLT determinación de concentración de receptores 18F-Fluor estradiol estrogenicos en tumores 18FValoración de hipoxia tumoral Fluormisonidazole 18F18F Evaluación especifica de marcadores geneticos tumorales Oligonucleotidos 111In, 123 I, 99mTc,18F Determinación de existencia de antigenos g tumorales derivados antitumorales TRATAMIENTOS Enfermedades benignas 131-II 131 Radiosinoviortesis Enfermedades malignas 131-I RADIOFARMACOS DE USO FRECUENTE EN MADICINA NUCLEAR Indicación Muy empleado en los estudios tumorales Caracterización no invasiva del metabolismo tumoral, respuesta al tratamiento 32-P ortofosfato INDICACIONES Tirotoxicosis Ca. Diferenciado de tiroides Policitemia vera, trombocitopenia esencial 131-I MIBG Feocromocitoma, paraganglioma, neuroblastoma, ca.medular de tiroides 89Sr, 186Re, 153 Sm terapia ósea Tto. Paliativo del dolor óseo mtx ( (prostata t t o mama)) Locoregional (intraarterial) (intracaviteria, intra tumoral Ca. Hepatocelular Tumores pancreaticos, hepaticos y cerebrales Terapia con Radionuclidos Ventajas Inconvenientes Especifico ( la radiación es limitada a la lesión) Aislamiento de los pacientes Efi Eficaz Baja toxicidad Almacenamiento de los residuos Alto coste de recientes tto. Aplicación sistémica o Enfoque multidisciplinar locoregional necesidad de calculos Excelente Tto Tto. Paliativo dosimetricos Prevaloración de la Mecanismos de acción captación y retención pobremente conocidos del trazador Moderado coste Posibilidad de tratamientos múltiples Nuevas indicaciones MEDICINA NUCLEAR MEDICINA NUCLEAR • LLas dosis d i que se administran d i i son extremadamente d b j y no bajas nocivas para los pacientes. En terapia las dosis son suficientemente elevadas p para lograr g efectividad. • Un 30% de estos estudios están relacionados con la Oncología. Diagnóstico precoz, caracterización biológica del tumor y seguimiento i i d la de l enfermedad f d d asíí como efectividad f i id d del tratamiento. • Las GAMMACÁMARAS reciben la trasmisión radiactiva y las transforman en impulsos eléctricos, fotomultiplicados y analizados por ordenador que los representa como una i imagen cuya intensidad i id d es proporcional i l a la l energía í recibida, ibid estudiando así la distribución en el órgano de estudio y su posterior eliminación. Morfología p g y funcionalidad. MEDICINA NUCLEAR MEDICINA NUCLEAR Equipos para obtención de imágenes Gammágrafo Lineal Gammágrafo planar SPECT, cortes tomográficos por rotación de la gammacámara y reconstrucción de la imagen mediante un ordenador. ió d l i di d d • Tomografía por emisión de positrones, PET, para fármacos emisores de positrones (18F 11C 13N 15O) Solo o con emisores de positrones (18F, 11C, 13N, 15O). Solo o con fusión de imagen TAC. • • • • – Aplicaciones: Oncología, cardiología, neurología. Aplicaciones: Oncología, cardiología, neurología. Exposición de pacientes embarazadas: Dosis en procedimientos diagnósticos en procedimientos diagnósticos Examen Dosis fetal (mGy) 131I-Captación tiroidea 99mTc Tc-Ventilación Ventilación 99mTc-Perfusión pulmonar pulmonar 0,04 0,3 0,6 99mTc-Coloide hepático 0,6 123I-Captación tiroidea 0,6 de metástasis 2,9 131I-Imagen 99mTc Tc-Gammagrafía Gammagrafía tiroidea 4,4 99mTc-Gammagrafía ósea 4,6 99mTc-Eritrocitos 6 99mTc-DTPA 9 renal 67Ga-Absceso/tumor 18 Embarazo despues de terapia Embarazo despues de terapia R di fá Radiofármaco Todas las actividades ti id d hasta (MBq) Evitar embarazo b (meses) Au-198 Au 198 coloide 10000 2 5000 4 800 4 5000 4 P 32 ffosfato P-32 f t 200 3 Sr-89 cloruro 150 24 Y-90 coloide (articulaciones artríticas) 400 0 4000 1 I-131 yoduro (tiroides ca) I 131 yoduro (tirotoxicosis) I-131 131I-MIBG Y-90 coloide (cáncer) MEDICINA NUCLEAR MEDICINA NUCLEAR ALGUNAS APLICACIONES CLÍNICAS EN DIAGNÓSTICO: ALGUNAS APLICACIONES CLÍNICAS EN DIAGNÓSTICO • ‐ Sistema Nervioso Central, perfusión y metabolismo cerebral. • ‐ Imágenes cardiovasculares, perfusión, infartos miocardio, ventrículos • ‐ Morfología y función pulmonar. TEP. • ‐ Morfología y función renal, ureteral y vesical • ‐ Estudio ósteo‐articular. Metástasis, inflamación y degeneración • ‐ Procesos inflamatorios‐infecciosos. Linfomas • ‐ Tiroides, función, imagen y cáncer (diagnóstico y terapia) APLICACIONES EN TERAPIA: Tratamiento del dolor en metástasis óseas (89Sr, 186Re, 153Sm) Enfermedades mieloproliferativas (32P) Anticuerpos monoclonales (90Y) Microesféras en tumores hepáticos (90Y) Tumores sólidos, próstata, cerebro (125I, 198Au) Tumores diferenciados de tiroides (131I) RADIOINMUNOANALISIS: marcado con sustancias radiactivas de muestras de tejido o fluidos biológicos y medir que cantidad de trazador se ha incorporado a la muestra. RADIOTERAPIA • Consiste en el empleo de las radiaciones ionizantes para el tratamiento de las enfermedades, fundamentalmente de naturaleza maligna La especialidad médica se denomina naturaleza maligna. La especialidad médica se denomina Oncología Radioterápica. Junto con la cirugía y la Quimioterapia constituye la base del • Junto con la cirugía y la Quimioterapia constituye la base del tratamiento anticanceroso. • Al menos un 70% de pacientes oncológicos reciben RDT en p g algún momento de su enfermedad. • La cifra de nuevos canceres en países civilizados se estima en 4.000 nuevos casos/millón habitantes/año. Se deduce la necesidad de un equipo de RDT por cada 250.000 habitantes. RADIOTERAPIA CONFLUENCIA DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA Í • • • • • • • • • • ONCOLOGÍA RADIOBIOLOGÍA Í TÉCNICAS DE IMAGEN RADIOFISICA DOSIMETRÍA FÍSICA INFORMÁTICA.REDES. EQUIPOS DE ALTA TECNOLOGÍA. MANTENIMIENTO. DISEÑO DE INSTALACIONES PROTECCIÓN RADIOLÓGICA PROTECCIÓN RADIOLÓGICA EQUIPO HUMANO MULTIDISCIPLINAR, Médicos especialistas, Radiofísicos, DUE,s, Técnicos Superiores en RDT ,, p LA RADIACIÓN IONIZANTE NO TIENE SABOR, SABOR NI SE VE VE, NI SE OYE , NI HUELE, NI SE PUEDE TOCAR ¿CÓMO CÓMO ACTÚA? EFECTO DIRECTO EFECTO INDIRECTO H2O DAÑO EN EL ADN RADICALES LIBRES LET MUERTE CELULAR ETAPAS DE LA CARCINOGÉNESIS INICIACIÓN: cambio celular irreversible por mutación de un determinado gen. gen Cambios en el control de la proliferación celular. La evolución posterior dependerá del propio genoma o del sistema inmunológico. E L C Á N E R E S PROMOCIÓN: la célula iniciada recibe estímulos de crecimiento que desarrolla de manera autónoma. Algunos factores promotores, hormonas, dieta etc aumentan el potencial de crecimiento. etc. crecimiento Se inactivan los genes reparadores del ADN. Los protooncogenes activados crean un oncogen. PROGRESIÓN: el grupo celular ya ha establecido bl id su malignidad. li id d E Estos cambios bi favorecen la invasión de lo tejidos vecinos y el paso a la circulación sanguínea y linfática. Producción de metástasis a distancia, características estas propias de los tumores malignos li y causa d de su elevada l d mortalidad t lid d E N F E R M E D A D G E N É T I C A RADIOTERAPIA INDICACIONES BÁSICAS: INDICACIONES BÁSICAS • ‐ RDT Radical, curativa, sola o asociada a otras terápias, pero conservando el órgano irradiado. Piel, prostata, cuello uterino, Hodgkin etc. • ‐ RDT adyuvante o complementaria, aplicada tras cirugía o quimioterapia, mejorando el control local de la enfermedad y evitando, en lo posible la recaída. • ‐ RDT paliativa o sintomática para desaparición o mejoría de síntomas, dolor, hemorragia, obstrucción. SEGÚN EL MOMENTO DE LA APLICACIÓN: SEGÚN EL MOMENTO DE LA APLICACIÓN: ‐RDT preoperatoria ‐RDT postoperatoria ‐RDT concomitante o alternante con la Quimioterapia RDT i l l Q i i i ‐RDT Intraoperatoria (RIO) ‐RDT de primera intención p RADIOTERAPIA • MODALIDADES DE APLICACIÓN: MODALIDADES DE APLICACIÓN RADIOTERAPIA EXTERNA O TELETERAPIA, el generador de radiación está a distancia del paciente: p – Aparatos de orto o Kilovoltaje – Unidades de Telegammaterapia, Co‐60, Cs‐137 – Aceleradores de partículas. Equipos eléctricos que pueden emitir p q p q p electrones o fotones según se seleccionen, con energías múltiples CURITERAPIA O BRAQUITERAPIA*, empleo de isótopos radiactivos en contacto o en el interior del tumor o cavidades del organismo: g ‐ Intersticial, 192Ir. Piel, labio, párpado, próstata, mama etc ‐ Endocavitária, 137 CS, cérvix, endometrio, bronquio, vía biliar, hígado, g esófago etc. ‐ Metabólica, 131I, tiroides, médula ósea, metástasis óseas etc *Puede ser de baja tasa de dosis, tiempos largos o de alta tasa de dosis que se administra en tiempos muy cortos, menos de 1 hora. RADIOTERAPIA VENTAJASS DE LA RADIOTERAPIA O INCONVENIENTES DE LA RADIOTERAPIA CO S O Permite preservar el órgano y su función La cirugía puede hacerse mas conservadora. Mortalidad por RDT, nula. Tratamientos ambulatorios en su mayoría en el caso de la RDT externa. Como tratamiento paliativo, consigue un alivio sintomático eficaz en el 75% de los casos. Los conocimientos progresivos de la biología tumoral permiten adaptación de dosis individual dosis individual. Gran evolución tecnológica con limitación de dosis a zonas sanas. NO QUEMA SOLO AFECTA AL PACIENTE Y NO QUEMA. SOLO AFECTA AL PACIENTE Y NO CONTAGIA Tratamiento habitualmente largo, de 30 a 40 sesiones. La Braquiterapia precisa ingreso en aislamiento cuando es de baja tasa de dosis. Toxicidad por irradiación de tejidos sanos aunque generalmente pasajeros. Secuelas a largo plazo que derivan de la d i d i i dosis administrada y de los órganos d d l ó afectos y de la edad de los pacientes. Este efecto indeseable es mayor cuando la RDT se asocia a otras toxicidades como la RDT se asocia a otras toxicidades como la Quimioterapia. Inducción de segundos tumores a largo plazo plazo. El elevado coste de la altas tecnologías. PROTECCIÓN RADIOLÓGICA PROTECCIÓN RADIOLÓGICA • FUNDAMENTO FUNDAMENTO: La exposición a Radiaciones Ionizantes puede L i ió R di i I i t d comportar ciertos riesgos lo que implica tomar una serie de medidas encaminadas a reducir al mas bajo nivel posible la exposición a las mismas. • OBJETIVO: proteger al hombre contra los efectos dañinos de la radiación sin limitar de forma indebida las prácticas beneficiosas radiación sin limitar de forma indebida las prácticas beneficiosas que dan lugar a su exposición. • ORGANISMOS: Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP) OMS O (ICRP), OMS, Organismo Internacional de la Energía Atómica (OIEA), i I t i ld l E í Ató i (OIEA) Comité Científico de las Naciones Unidas sobre efectos de las Radiaciones Ionizantes (UNSCEAR), Comisión Internacional de Unidades y Medidas Radiológicas (ICRU), Consejo de Seguridad d d dd d ló ( ) d d d Nuclear (CSN) y Reglamento de Protección Sanitaria contra Radiaciones Ionizantes (Julio 2001) además de numerosa legislación PROTECCIÓN RADIOLÓGICA PROTECCIÓN RADIOLÓGICA • • • • • • • • INSTALACIONES. DISEÑO Y VERIFICACIÓN. Ñ Ó SEÑALIZACIÓN DE ÁREAS DE RIESGO. DOSIMETROS, PERSONALES, DE ÁREA Y PORTATILES. PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DISTANCIA TIEMPO PRINCIPIOS FUNDAMENTALES, DISTANCIA, TIEMPO, BLINDAJE. RESIDUOS RADIACTIVOS LIQUIDOS Y SÓLIDOS RESIDUOS RADIACTIVOS. LIQUIDOS Y SÓLIDOS DOSIMETRÍA DE RADIOTERAPIA FORMACIÓN DE PROFESIONALES. LÍMITES DE DOSIS RADIOFOBIA ONCOFOBIA EL PROCEDIMIENTO DE COMUNICACIÓN DEBE EVITAR RECHAZO FOBIAS RECHAZO, E INTERPRETACIONES ERRONEAS DEJAMOS DE TEMER AQUELLO QUE SE HA APRENDIDO A ENTENDER . MARÍA CURIE SOY DE AQUELLOS QUE PIENSAN QUE LA HUMANIDAD OBTENDRÁ MÁS BENEFICIOS QUE RIESGOS CON ESTOS DESCUBRIMIENTOS PIERRE CURIE. 1903