PROTECCI

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PROTECCIÓN RADIOLÓGICA EN RADIOTERAPIA

• Parte 3.
• Biología de las Radiaciones
• CLASE PRÁCTICA

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Objetivos de la Parte 3

• Comprender los diferentes efectos de las
  radiaciones en tejidos humanos
• Apreciar la diferencia entre dosis alta y baja
  efectos deterministas y estocásticos
• Obtener nociones de los órdenes de magnitud de
  las dosis y sus efectos
• Apreciar los riesgos involucrados en el empleo de
  las radiaciones ionizantes como punto de partida
  para un sistema de protección radiológica

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Parte 3 Biología de las Radiaciones

• Práctica 2.
• Cálculos usando el modelo cuadrático lineal

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Contenido objetivo

• Familiarizarse con el esquema matemático del
  modelo cuadrático lineal
• Para el fraccionamiento de la dosis
• Para correcciones de tiempo
• Realizar cálculos utilizando información de la
  conferencia

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Cuál es el equipamiento mínimo necesario?

• Papel, calculadora de bolsillo
• Pizarra
• Folleto y notas de la conferencia

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Por favor calcule que dosis total adicional puede
darse a un tumor en la próstata cuando la dosis
por fracción es reducida de 2Gy a 1.8Gy.

• Asumir que el órgano critico es el recto
• con a/b 3Gy , la dosis dada con fracciones de
  2Gy es 70Gy y los efectos del tiempo no juegan
  ningún papel.

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Consideraciones
Q1

• No hay efectos del tiempo (ej. Tiempo entre
  fracciones es lo suficientemente largo para
  permitir la completa reparación y el tiempo total
  del tratamiento es lo suficientemente corto para
  prohibir la repoblación durante el tratamiento).
  La dosis efectiva biológicamente (BED) de los
  planes de tratamiento puede calcularse como
• El recto es la estructura que limita la dosis y
  la dosis máxima al recto es igual a la dosis en
  el tumor
• BED nd 1 d/(a/b) donde n es el numero de
  fracciones, d la dosis por fracción, y a/b la
  razón alpha/beta

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Respuesta
Q1

• BED nd 1 d/(a/b) donde n es el numero de
  fracciones, d la dosis por fracción y a/b la
  razón alpha/beta
• BED (recto, 35fx de 2Gy) 35 2 (1 2/3)
  117Gy
• (comentario esto es a menudo llamado BED3 para
  especificar la razón a/b usada)
• BED (recto, 1.8Gy/fx) 117Gy x 1.8 (1
  1.8/3)
• x 117/1.8 (1 1.8/3) 40.5 fracciones ó
  73Gy
• Se puede dar 3Gy mas de dosis usando fracciones
  de 1.8Gy en lugar de fracciones de 2Gy para
  obtener la misma probabilidad de complicación en
  el recto

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El cambio en el fraccionamiento aún será una
buena aproximación si la razón a/b para el cáncer
de próstata sea confirmada como 1.5Gy?
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Respuesta
Q2

• La diferencia en la BED para el tumor de próstata
  al cambiar de 70Gy en 35fx a 73.8 in 41fx es para
  a/b 2Gy
• BED nd 1 d/(a/b)
• BED1.5 (tumor, 35fx de 2Gy) 35 2 (1 2/1.5)
  163Gy
• BED (tumor, 41fx de 1.8Gy) 41 1.8 (1
  1.8/1.5) x 117/1.8 (1 1.8/3) 40.5
  fracciones ó 73Gy 163Gy
• En otras palabras a pesar de la mayor dosis
  física la probabilidad de control tumoral será
  menor incluso

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Por favor calcule que dosis física adicional debe
darse a un tumor de cabeza y cuello con un Tp de
3 días para compensar una interrupción del
tratamiento durante una semana por días festivos?

• Asuma que son utilizadas fracciones de 2Gy, que
  el tiempo de tratamiento antes de los feriados es
  mayor que el tiempo de parada del tratamiento, la
  alpha es 0.35Gy-1 y la razón a/b para el tumor es
  10Gy.

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Respuesta
Q3

• Se necesita el modelo LQ para incluir el tiempo
• E - ln S n d (a ßd) - ?T
• ó
• BED 1 d/(a/ß) nd ln2 (T - Tk) / aTp

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Respuesta
Q3

• Si el BED estará inalterado, la diferencia entre
  los planes es el factor tiempo
• ln2 (T tinterrupción) - Tk / aTp - ln2(T
  - Tk) / aTp
• Asumiendo que Tp 3 días, alpha 0.35Gy-1 y
  TgtTk, la diferencia es
• ln2 tinterrupción / aTp 4.6Gy

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Respuesta
Q3

• La interrupción de 1 semana en el tratamiento de
  cabeza y cuello es igual a una perdida de 4.6Gy
  dado en fracciones de 2Gy debido a la repoblación
  del tumor
• En otras palabras uno pierde entre 0.5 y 1Gy por
  cada día que se prolongue el tratamiento en
  tumores de crecimiento rápido
• Esto esta clínicamente probado para tumores de
  cuello del útero y de cabeza y cuello
• Si la dosis adicional no se da en el mismo día
  sino en mas fracciones (incrementando mas el
  tiempo) uno debe dar alrededor de 3 fracciones
  mas para permitir la interrupción

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Respuesta
Q3

• Algunos comentarios
• Siempre es una buena estrategia intentar concluir
  el tratamiento antes de una interrupción, ej. dar
  dos fracciones por día.
• El tiempo mínimo entre dos fracciones debe ser
  suficiente para reparar el tejido sano (ej. 6
  horas o mas en el caso de la medula espinal)
• Debido a la repoblación acelerada luego que
  comienza el tratamiento, es mejor comenzar el
  tratamiento después de la interrupción en lugar
  de empezar durante un par de días y luego tener
  una interrupción. Una vez comenzado, el
  tratamiento para tumores de rápido crecimiento
  debe ser completado dentro del tiempo prescrito.

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Asumir en el ejemplo previo, que quedan 10
fracciones después de la interrupción- Qué
incremento en la dosis por fracción es requerido
para recuperar la repoblación durante la
interrupción?
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Respuesta
Q4

• Usando BED1 (interrupción 10 fracciones con
  una mayor dosis) BED2 (sin interrupción 10
  2Gy fracciones) se puede derivar
• Con d2Gy (fracciones antes del cambio), n2 10
  fracciones que quedan, R 7 días tiempo de
  interrupción y beta alpha/(a/b) 0.35/10
  0.035Gy-2

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Respuesta
Q4

• El resultado es
• dnew - 10/2 sqrt(10/22)27/3
  (ln2/0.035)/10
• 2.32Gy
• Se puede recuperar el aumento por repoblación
  incrementando la dosis por fracción en 10
  fracciones en mas del 15
• Note que esto incrementara dramáticamente el
  riesgo de efectos tardíos significativos.

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Preguntas?

• Comencemos...