CLASE # 9 MEDICINA NUCLEAR EQUIPOS DE BRAQUITERAPIA PARA EL TRATAMIENTO DEL CÁNCER

CLASE # 9

MEDICINA NUCLEAR

EQUIPOS DE BRAQUITERAPIA PARA EL TRATAMIENTO DEL CÁNCER

Figura 1: Paciente tratado quirúrgicamente para la implantación de guías para Braquiterapia de alta dosis. 

La  braquiterapia. También llamada terapia por radiación interna.  Es un tipo de radioterapia usada para tratar cáncer, en la cual se coloca material radioactivo, ya sea de modo temporal o permanente, directamente dentro del cuerpo. Para ver más detalles consulte la página de braquiterapia..

En el caso de que los implantes de material radioactivo se coloquen de modo temporal se utilizan radionúclidos de vida media más larga como el Cobalto 60 y Cesio 137 y en algunos casos también se puede usar el Iridio 192 como alternativa y estos radionúclidos son montados en sistemas de aplicación que podrán ser guiados a través del equipo y las guias instaladas tanto en la fuente de irradiación como en el paciente a través de una cirugía. 

Video 1: Que es la Braquiterapia

Video 2: Braquiterapia descripción de tratamiento de cáncer de útero mediante el uso de semillas radioactivas. 

En el caso de utilizar semillas radioactivas, estas pueden ser implantadas de forma temporal o permanente dentro del paciente y se pueden usar radionúclidos de vida media muy corta para fabricarlas y brindar un tratamiento adecuado al paciente si su vida media es muy corta se pueden quedar de forma permanente dentro del paciente hasta que decaigan, y si su vida media es un poco mayor se pueden implantar de forma temporal mediante el uso de agujas u horquillas como se observa en la siguientes figuras: 

Figura 2: Clasificación de las técnicas distintas de Braquiterapia en base a los criterios de Colocación, Tasa de Dosis y tipo de implante

Figura 3  : Características de los tratamientos de Braquiterapia según tasa de dosis

Figura 4: Clasificación de Braquiterapia en base a la Tasa de Dosis

Figura 5: Fuentes radioactivas usadas en Braquiterapia y lo importante aquí es que además de la vida media y la Energía de los fotones nos muestra el grosor de la capa hemirreductora de Plomo que puede ser muy útil a la hora de hacer el diseño de los Blindajes Primarios y Secundarios en el área de Irradiación.

Video 3: descripción de equipo de Braquiterapia de Alta dosis HDR

Figura 6a :  aquí en esta tabla nos habla de algunos isótopos utilizados comunmente en braquiterapia pero es intracavitaria y la ventaja de esta tabla es que además de la vida media de los radioisótopos nos muestra el tipo de emisión radioactiva utilizado. 

Figura 6b: Tabla de radionúclidos frecuentes utilizados en Braquiterapia para tasa de dosis baja (aplicaciones temporales), para implantes permanentes y para tasa de dosis alta y carga diferida por control remoto (automática).

Figura 7: Descripción de la Braquiterapia Permanente en el que se observa el dispositivo utilizado para aplicar los implantes y el tamaño de las semillas comparado con un dedo. 

Video 4: Descripción de equipo de Braquiterapia de HDR y la zona de irradiación

La Braquiterapia es un tipo de radioterapia para la que se coloca un material radiactivo sellado en agujas, semillas, alambres o catéteres directamente en el tumor o cerca de este. También se llama braquiterapia con radiación, radioterapia con implante y radioterapia interna.

Figura 8: Braquiterapia, Zona de Irradiación, detalles del equipo y el diseño del Bunker

Figura 9: Foto de la sala de irradiación de un área de Braquiterapia, nótese que en esta zona se deben emplomar las paredes, techo y piso del área debido a que se están manejando fuentes radioactivas, aunque el grosor de estas paredes emplomadas es mucho menor al de las fuentes de Teleradioterapia. 

Video 3: simulación y planificación de un tratamiento de Braquiterapia.

Figura 10: Descripción de Braquiterapia e imágenes de las diferentes técnicas utilizadas.

Figura 11: Tratamiento de Braquiterapia en el rostro de un paciente con Cáncer. 

 

Figura 12: Imágen en la que se explica la diferencia entre Braquiterapia de Baja dosis LDR y Braquiterapia de alta Dosis HDR.

 

Video 4: zona de Cirugía del área de Braquiterapia. 

Bibliografía:

http://medica.fisica.edu.uy/docs/frt2019/mat/13_Braquiterapia%20Principios%20f%C3%ADsicos%20y%20aplicaciones%20cl%C3%ADnicas.pdf

https://es.wikipedia.org/wiki/Braquiterapia

https://docplayer.es/6380512-Braquiterapia-hdr-y-ldr-en-el-cancer-de-prostata-indicaciones-resultados-y-complicaciones.html

CLASE # 9

Tareas y Actividades

Nota: Estas actividades son en equipos.

1. En un folder abierto por un lado hacer un esquema mental en el que se expliquen las diferencias entre las modalidades de teleterapia y Braquiterapia para dar tratamiento al Cáncer.  Y por el otro lado poner  las aplicaciones 

https://www.clarin.com/sociedad/que-son-y-como-hacer-mapas-mentales-perfectos_0_mU23HagjQ.html

2. Elaborar una presentación en power points pasadas a formato de video *.mp4 en la que se describa la metodología que se debe seguir para adaptar un espacio de un hospital para brindar tratamientos de Braquiterapia de alta dosis HDR, basándose en la información que aparece en esta tesis. 

http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/571/1/1Yanchapanta.pdf

3. Analizar la información contenida en los siguientes links o hipervínculos y en base a dicha información elaborar una presentación en power points en formato de video *.mp4 debidamente ilustrada y documentada en la que se explique ¿Porqué es importante el uso de imágenes médicas y DICOM RT  para planificar de forma correcta los tratamientos de Braquiterapia?

https://scielo.isciii.es/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1137-66272009000400006

https://pubs.rsna.org/doi/10.1148/rg.293075172

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26727331/

4.Buscar en el catálogo de equipo médico que se anexa en el siguiente link e hipervínculo en las secciones de MEDICINA NUCLEAR y RADIOTERAPIA, las especificaciones técnicas de los equipos e ilustrarlas con imágenes, especificando   el tipo de guías y sondas, agujas, horquillas y semillas utilizadas en Braquiterapia, especificando el tipo de Radionúclido utilizado, la vida media del mismo y el tipo de emisión radioactiva (Alfa, Beta o Gamma) irradiada por el material.

http://www.csg.gob.mx/descargas/pdf/priorizacion/cuadro-basico/iyem/catalogo/2009/TOMO_II_EQUIPO_MEDICO-2009.pdf

5. Basándose en el siguiente catálogo de tipos de Cáncer por orden alfabético

https://www.cancer.org/es/cancer/tipos-de-cancer.html

Favor de buscar aquellos tipos de cáncer que se pueden tratar con BRAQUITERAPIA escoger 5 distintos por cada equipo  e ilustrarlos en un folder abierto en figuras femeninas y masculinas en 2D o 3D  en las que deben  marcar  los tumores y su ubicación por órganos y/o sistemas, así como imágenes de los dispositivos necesarios para brindar este tipo de tratamiento al paciente el trabajo lo pueden hacer en forma manual o digital.  

CLASE # 8 MEDICNA NUCLEAR RADIODIAGNÓSTICO POR IMÁGENES MÉDICAS PET Y SPECT

 

 CLASE # 8 

MEDICINA NUCLEAR 

 RADIODIAGNÓSTICO POR IMÁGENES MÉDICAS 

 PET Y SPECT

    Vamos a continuar con nuestro programa de estudios conociendo otros equipos importantes dentro del departamento de Medicina Nuclear.  Tenemos que recordar que en éste sitio no sólo se brindará el tratamiento de radiación con Bombas de Cobalto y Cesio, aceleradores Lineales, equipos de Tomoterapia o el Robot Cyberknife  para los pacientes que tienen Cáncer y eligen la opción de la Radioterapia a distancia como tratamiento.

    También otra función muy importante de estos centros es hacer el diagnóstico médico de cierto tipo de enfermedades a través de estudios del metabolismo humano a los que se puede dar seguimiento a través de la obtención de imágenes médicas utilizando radio fármacos de vida media muy corta que se preparan dentro de el departamento en la Radiofarmacia y se denominan Radiotrazadores estos son preparados  con la ayuda del CICLOTRÓN que mencionamos en las clases pasadas. 

    Este tipo de imágenes médicas no sólo nos pueden mostrar la anatomía de ciertas partes del cuerpo, sino que son imágenes médicas que nos muestran la función metabólica del organismo y permiten diagnósicar no sólo Cáncer, sino otro tipo de enfermedades  como el mal de Alzheimer.

   No lo sabemos aún, pero quizás muchos de los trastornos mentales sean debido a problemas del metabolismo del cerebro causados por la genética y debido a esto este tipo de padecimientos a veces se presentan en varios individuos de una misma familia.  Se está trabajando no sólo en genética sino que quizás con la ayuda de estos equipos se pueda comprender mejor este tipo de padecimientos y brindar un tratamiento más adecuado a estos pacientes que pueda mejorar su calidad de vida y la de su entorno familiar. 

  También existen otros trastornos metabólicos que aún no comprendemos, por eso gracias al desarrollo y avance de los estudios en el campo de la medicina nuclear se pueda realizar investigación médica que permita desarrollar y tratar mejor este tipo de trastornos, por esta razón los estudios de PET (Positron Emission Thomography) y SPECT (Single photon Emission Computarize Thomography) son tan importantes.  

  Se siguen haciendo investigaciones muy interesantes en este campo médico y con esto se pueden encontrar mejores tratamientos para los pacientes. Los Farmaceúticos que conocen mucho del metabolismo están siempre investigando acerca de nuevos marcadores (radiotrazadores) para crear sustancias nuevas que se puedan dar a los pacientes por diversas vias (inyectables, inhalables, etc.) y que permitirán en el futuro continuar con este tipo de investigaciones.

Figura 1: Funcionamiento del equipo PET CT

Figuras 2 (a) y (b)(c)  y (d)  : Funcionamiento del equipo PET CT en el que se detecta el punto exacto de la aniquilación del par Electrón-Positrón

Figura 3: El cuerpo del paciente al que se le ha administrado el radiotrazador es el que emite la radiación gamma que detecta el equipo de PET CT

Figura 4 : Descripción y partes de un equipo SPECT 

Figura  5: Partes del equipo hibrido  SPECT-TAC

Vamos a ver los siguientes videos

Video 1: Funcionamiento del equipo PET y SPECT

Video 2 : Utilidad Médica del equipo PET y SPECT

Video 3 Explicación de un médico acerca de la utilidad y funcionamiento del equipo PET-CT

A continuación les presento algunas imágenes médicas de estudios de medicina nuclear de distintos órganos y sistemas recuerden que en este caso no sólo dan información de morfología, también dan información acerca del metabolismo y función de los distintos sistemas del cuerpo humano. 

Figura 1: escanéo cardiáco simultáneo PET-SPECT con el trazador PET FDG y el trazador SPECT Tc99-tetrofosmina. 

Figura 4: Estudio de Medicina Nuclear estudio PET CT del cerebro. 

Figura 5: Estudio de Medicina Nuclear del Corazón y su sitema circulatorio. 

Figura 6: Estudio de Medicina Nuclear en el que se observ el funcionamiento hepático

Figura 7: Estudio de Medicina Nuclear en el que se muestran las diferencias funcionales entre el cerebro de una persona normal y una persona con depresión.

Figura 8: Estudio de medicina Nuclear en el que se muestra el estudio funcional de un cerebro normal, uno con principio de mal de Parkinson y uno con el mal de Parkinson ya declarado. 

En la actualidad se ha avanzado mucho en este tipo de estudios de medicina nuclear y tiene un futuro muy prometedor, se continúan haciendo investigaciones en el departamento de RADIOFARMACIA con el objetivo de encontrar nuevos radiofármacos y radiotrazadores para tratar y estudiar otros órganos y sistemas funcionales del cuerpo humano.

Les recomiendo estudiar y analizar el contenido de los siguientes enlaces, links o hipervínculos.

https://www.medigraphic.com/pdfs/medsur/ms-2005/ms051b.pdf

CLASE # 8

ACTIVIDADES Y TAREAS

1. Explicar ¿Porqué es importante el principio de aniquilación de pares, a la hora de preparar radiofármacos para los estudios PET? Mencionar algunos de ellos y la vida media de los radiotrazadores usados. 

2.En un folder tamaño oficio por un lado  Explicar e ilustrar  ¿Como funciona el equipo PET CT? y poner esquemas y dibujos explicativos de sus partes y por el otro lado poner una síntesis sobre los usos y aplicaciones del PET CT basándose en el siguiente enlace link o hipervínculo.

https://www.radiologyinfo.org/es/info/pet

3. Explicar ¿Que tipo de radiotrazadores se utilizan para preparar los radiofármacos utilizados en el estudio SPECT?  Mencionar algunos de ellos y la vida media de los radiotrazadores usados.

http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0864-084X2017000200002

4. En un folder tamaño oficio por un lado   poner esquemas y dibujos explicativos  del SPECT y de sus partes y por el otro lado del folder poner una explicación acerca de ¿cómo funciona? y ¿Cuáles son sus aplicaciones basándose en el siguiente enlace, link o hipervínculo.

https://es.wikipedia.org/wiki/Tomograf%C3%ADa_computarizada_de_emisi%C3%B3n_monofot%C3%B3nica

5. Explicar e ilustrar  ¿Porque son importantes las imágenes funcionales generadas por PETCT y SPECT en el departamento de Medicina Nuclear? en que benefician al paciente y ¿Qué órganos y padecimientos se pueden estudiar y diagnosticar con este tipo de equipos. 

CLASE # 7 EQUIPOS DE RADIOTERAPIA MODERNA Y RADIOCIRUGÍA

 CLASE # 7

EQUIPOS DE RADIOTERAPIA MODERNA Y RADIOCIRUGÍA

Robot Cyberknife para radiocirugía Robótica

   Hola alumnos el día de hoy vamos a ver que en la actualidad y gracias a la evolución de las nuevas tecnologías de captura digital de imágenes médicas, a la generación de equipos híbridos y a la planificación, simulación y dosimetría apropiada para el tratamiento de los tumores cancerosos y también gracias  a la moderna tecnología de radioterapia y radiocirugía  se ha logrado perfeccionar y mejorar la calidad de en la atención médica para los tratamientos del Cáncer, evitando muchos riesgos y efectos adversos que antes se daban en los tratamientos tradicionales.

Las NTI modernas para generar imágenes híbridas en las que se fusionan dos o más técnicas de imagenología y los nuevos equipos que además combinan los procedimientos de obtención previa de imagenes para poder simular el tratamiento antes de exponer a los pacientes a las fuentes radioactivas para obtener mejor ajuste y precisión en el tratamiento, así como el desarrollo y creación de Robots Radioquirúrgicos que permiten dar un tratamiento sin exponer al POE (Personal operacionalmente expuesto) a las fuentes radioactivas y muchos otros desarrollos que han dado origen a la Radioterapia Digital Moderna permiten lograr la cura del Cáncer y reducir en lo posible los efectos adversos de los mismos como son daño a tejidos y órganos sanos que rodean al tumor y los trastornos inherentes al tratamiento del Cáncer.

No debemos olvidar también el estudio socio-económico del paciente y el análisis del Costo-Beneficio para que el paciente en conjunto con los médicos pueda tomar la decisión más acertada y apropiada para si mismo en su tratamiento vs el Cáncer. 

Los equipos modernos basados en las imágenes médicas digitales y tecnologías hibridas permiten no sólo el diagnóstico a través de la imagen médica, también el tratamiento de los pacientes en el mismo equipo y sin la necesidad de moverlos. 

Y existen y se han desarrollado también novedosos equipos híbridos para el tratamiento de otros padecimientos como por ejemplo los cálculos renales y hepáticos a través de los equipos híbridos de LITOTRIPSIA que veremos posteriormente en otra sección porque aquí sólo nos interesa de momento los equipos de RADIOTERAPIA MODERNA.  

No podemos dejar de maravillarnos con estos avances tecnológicos y con éstas nuevas terapias que brindan a los pacientes la oportunidad de lograr recuperar la salud limitando los daños colaterales y que lo hacen de forma tal que prácticamente no causan daño a los órganos y tejidos sanos adyacentes o cercanos a la zona donde hay problemas.

Videos 1 (a) y (b) simulación y planeación previa de un tratamiento de Radioterapia para  el Cáncer en Cerebro de un paciente. 

Figura 1: Equipo para tratamiento de Thomoterpapia para el tratamiento del  Cáncer, diseño del molde e imagenes previas tomadas para calcular las dosis y simular el tratamiento en este tipo de equipos.

Figura 2: Simulación de como se modula un tratamiento en un equipo de Thomoterapia de tipo Helicoidal. 

Figuras 3: Equipo de Tomografía por Emissión de positrones en el cuál previamente se le suministra al paciente un Radiofármaco apropiado y luego se obtienen las imágenes de la sección PET del Equipo y se pueden fusionar con otras imagenes de Rayos X obtenidas por el mismo equipo en los aparatos híbridos  para obtener algo de mayor valor diagnóstico para el médico.

   Figura 4: Ejemplo sugerido para el diseño de un área de medicina nuclear en la que se señalizan las distintas áreas del servicio y se pueden observar las diferencias en el grosor de las paredes para los Blindajes primarios de las distintas áreas del lugar. 

             Videos 2 (a) y (b)    Izquierda descripción del Robot Cyberknife y derecha el Robot Cyberknife del Centro Médico nacional siglo XXI de la Cd. de México. 

Video 3: Conferencia "La dosimetria en la radioterapia vs el cáncer" impartida por la Dra. Bertha García del Centro ALIADA contra el Cáncer. 

Video 4: Conferencia de un Doctor que brinda tratamientos para pacientes Oncológicos usando Radioterapia. 

Video 5:  Descripción de las funciones e importancia de la seguridad para los pacientes y el POE, razón por la cual es importante la calibración apropiada y periódica de los DOSIMETROS y sistemas medidores de los niveles de radioactividad. 

Pues como se habrán dado cuenta por los videos y las imágenes médicas que les mostré en esta presentación si se ha dado un gran avance en los tratamientos de Radioterapia en la época moderna sobre todo desde finales del siglo XX y lo que llevamos del Siglo XXI por lo que es muy importante que los Ingenieros Biomédicos estudien a profundidad la materia de FÍSICA MÉDICA dentro de su currícula.

CLASE # 7

TAREAS Y ACTIVIDADES

EN EQUIPOS

1. Favor de hacer un esquema mental o mapa conceptual ilustrado con el tema central de

EQUIPOS HIBRÍDOS DE RADIOTERAPIA Y RADIOCIRUGÍA MODERNA en el que se incluyan además de los siguientes aparatos: BOMBA DE CESIO, ACELERADOR LINEAL, PET, SPECT, IMGRT, THOMOTERAPIA, TERAPIA DE PROTONES y ROBOT CYBERKNIFE y cualquier otro equipo moderno de RADIOTERAPIA QUE USTEDES CONSIDEREN IMPORTANTE.

2. Favor de estudiar el siguiente link o hipervínculo de la sociedad americana vs el cáncer

https://www.cancer.org/es/tratamiento/tratamientos-y-efectos-secundarios/tipos-de-tratamiento/radioterapia/radioterapia-externa.html

Y hacer una presentación en power point y formateada *.mp4 en forma de video en la que se expliquen e ilustren c/u de los equipos de Radioterapia con Rayo Externo. 

3. Favor de estudiar el pdf de tratamientos de Cáncer que aparece en el siguiente hipervínculo:

https://www.sintesis.com/data/indices/9788491713784.pdf

Y en base a él, tomar el mapa conceptual de Tratamientos de Teleterapia que aparece en la página 46, y presentarlo debidamente ilustrado y explicado.

4. Favor de HACER UNA FICHA TÉCNICA COMPLETAMENTE ILUSTRADA  PARA EL EQUIPO DE THOMOTERAPIA en la que aparezca además una descripción de su uso, propósito, diagrama a bloques de sus partes y descripción de su principio de funcionamiento, así como una foto en la que aparezca dicho equipo ya instalado dentro de un área de medicina nuclear. Pueden consultar los siguientes links o hipervínculos para realizar el trabajo.

https://scielo.isciii.es/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0378-48352005000800002

http://www.alatro.org/images/archivos/ART_I_18_C_1.PDF

5. Favor de HACER  EN UN FOLDER  POR UN LADO UNA FICHA TÉCNICA COMPLETAMENTE ILUSTRADA  PARA EL EQUIPO ROBOT CYBERKNIFE  en la que aparezca además una descripción de su uso, propósito, diagrama a bloques de sus partes y descripción de su principio de funcionamiento, así como una foto en la que aparezca dicho equipo ya instalado dentro de un área de medicina nuclear y por el otro lado del FOLDER hacer una descripción de los tratamientos a los pacientes que se pueden brindar con el ROBOT CYBERKNIFE basándose en la información que aparece en el siguiente link o hipervínculo.

http://www.cyberknifelatin.com/pacientes.html