La radioterapia electrónica intraoperatoria es la aplicación de radiación electrónica directamente al tumor residual o al lecho tumoral durante la cirugía del cáncer. [1] [2] Los haces de electrones son útiles para el tratamiento de radiación intraoperatoria porque, dependiendo de la energía de los electrones, la dosis cae rápidamente detrás del sitio objetivo, preservando así el tejido sano subyacente.
La IOERT se ha denominado "radioterapia de precisión", porque el médico tiene una visualización directa del tumor y puede excluir el tejido normal del campo, al tiempo que protege las estructuras críticas dentro del campo y debajo del volumen objetivo. Una ventaja de la IOERT es que se puede administrar en el momento de la cirugía, cuando las células tumorales residuales microscópicas son más vulnerables a la destrucción. Además, la IOERT se utiliza a menudo en combinación con la radioterapia de haz externo (EBR) porque da como resultado dosis integrales menores y tiempos de tratamiento más cortos.
La IOERT tiene una larga historia de aplicaciones clínicas, con resultados prometedores, en el tratamiento de tumores sólidos (p. ej., cáncer de páncreas , cáncer rectal localmente avanzado y recurrente , tumores de mama , sarcomas y neoplasias malignas ginecológicas y genitourinarias seleccionadas, neuroblastomas [3] y tumores cerebrales . [4] En prácticamente todos los sitios del tumor, la IORT electrónica mejora el control local, reduciendo la necesidad de cirugías o intervenciones adicionales. La siguiente es una lista de sitios de enfermedad tratados actualmente por IOERT:
Desde 1975, las tasas de cáncer de mama han disminuido en los EE. UU., en gran medida debido a las mamografías y al uso de tratamientos adyuvantes como la radioterapia . Las tasas de recurrencia local se reducen en gran medida con la radioterapia posoperatoria, lo que se traduce en una mejor supervivencia: prevenir cuatro recurrencias locales puede prevenir una muerte por cáncer de mama. En uno de los estudios más grandes publicados hasta ahora llamado (ELIOT), [5] los investigadores encontraron que después de tratar a 574 pacientes con IOERT de dosis completa con 21 Gy , en un seguimiento medio de 20 meses, hubo una tasa de recurrencia del tumor en la mama de solo 1,05%. [6] Otros estudios muestran que la IOERT proporciona resultados aceptables cuando se trata el cáncer de mama en pacientes de bajo riesgo. Se necesita más investigación para definir la dosis óptima de IOERT, sola o en combinación con EBRT, y para determinar cuándo puede ser apropiado usarla como parte del tratamiento para pacientes de mayor riesgo. [7]
En los últimos 30 años, el tratamiento del cáncer colorrectal localmente avanzado ha evolucionado, en particular en el área del control local, es decir, la detención de la propagación del cáncer desde el sitio del tumor. La IOERT muestra resultados prometedores. Cuando se combina con la radioterapia externa preoperatoria más quimioterapia y resección quirúrgica máxima , puede ser un componente exitoso en el tratamiento de pacientes de alto riesgo con cánceres primarios localmente avanzados o localmente recurrentes. [8]
Los estudios sugieren que la radioterapia intraocular con electrones puede desempeñar un papel importante y útil en el tratamiento de pacientes con cánceres ginecológicos localmente avanzados y recurrentes, especialmente en pacientes con cáncer localmente recurrente después del tratamiento de su lesión primaria. La investigación adicional sobre las dosis de radiación y la mejor manera de combinar la radioterapia intraocular con otras intervenciones ayudará a definir la secuencia del tratamiento y los pacientes que se beneficiarían más de recibir radioterapia intraocular con electrones, como parte del tratamiento multimodal de esta enfermedad. [9]
Los cánceres de cabeza y cuello suelen ser difíciles de tratar y tienen una alta tasa de recurrencia o metástasis . La IOERT es un medio eficaz para tratar los cánceres de cabeza y cuello localmente avanzados o recurrentes. Además, la investigación muestra que un refuerzo administrado por IOERT reduce la capacidad de las células tumorales sobrevivientes para replicarse , lo que crea tiempo adicional para la curación de la herida quirúrgica antes de administrar la EBRT. [10] [11]
En los EE. UU., el cáncer de páncreas es la cuarta causa principal de muerte por cáncer, aunque ha habido una ligera mejora en las tasas de mortalidad en los últimos años. Aunque el plan de tratamiento óptimo sigue siendo objeto de debate, en los EE. UU. se prefiere una combinación de radioterapia y quimioterapia [12]. Como parte de un tratamiento multimodal, la IOERT parece reducir la recurrencia local cuando se combina con EBRT, quimiorradiación y resección quirúrgica. [13]
Los sarcomas de tejidos blandos pueden tratarse eficazmente con radioterapia intraocular electrónica, que parece estar ganando aceptación como la práctica actual para los sarcomas en combinación con radioterapia de haz externo (preferiblemente preoperatoria) y resección máxima . Utilizadas juntas, la radioterapia intraocular electrónica y la radioterapia de haz externo parecen estar mejorando el control local, y este método se está perfeccionando para que pueda utilizarse eficazmente en combinación con otras intervenciones si está indicado. En estudios relacionados con la administración de radiación terapéutica en el enfoque de conservación de la extremidad para los sarcomas de tejidos blandos de las extremidades, la radioterapia intraocular electrónica ha sido llamada "radioterapia de precisión" por algunos, porque el médico tratante tiene visualización directa del tumor o la cavidad quirúrgica y puede excluir manualmente el tejido normal del campo. [14] [15]
Los médicos españoles [16] y alemanes [17] , en 1905 y 1915 respectivamente, utilizaron radioterapia intraoperatoria (RIO) en un intento de erradicar los tumores residuales que quedaban después de la resección quirúrgica. Sin embargo, el equipo de radiación a principios del siglo XX solo podía administrar rayos X de baja energía , que tenían una penetración relativamente pobre; no se podían aplicar dosis altas de radiación externamente sin causar un daño inaceptable a los tejidos normales. Los tratamientos de RIO con rayos X de baja energía o de "ortovoltaje" ganaron adeptos durante las décadas de 1930 y 1940, pero los resultados fueron inconsistentes. Los rayos X penetraban más allá del lecho tumoral hasta los tejidos normales subyacentes, tenían distribuciones de dosis deficientes y tardaban relativamente mucho en administrarse. La técnica se abandonó en gran medida a fines de la década de 1950 con la llegada del equipo de radiación de megavoltaje , que permitió la administración de radiación externa más penetrante. [18]
En 1965, la era moderna de IOERT comenzó en Japón en la Universidad de Kioto, donde los pacientes fueron tratados con electrones generados por un betatrón [19]. En comparación con otras formas de IORT, como los rayos X de ortovoltaje , los haces de electrones mejoraron las distribuciones de dosis de IOERT, limitaron la penetración más allá del tumor y administraron la dosis requerida mucho más rápidamente. El tejido normal debajo del lecho tumoral podía protegerse y blindarse, si era necesario, y el tratamiento tardaba solo unos minutos en administrarse. Estas ventajas hicieron que los electrones fueran la radiación preferida para IOERT. La técnica ganó favor en Japón. Otros hospitales japoneses iniciaron IOERT utilizando haces de electrones, generados principalmente a partir de aceleradores de partículas lineales . En la mayoría de las instituciones, los pacientes fueron operados en la sala de operaciones (OR) y fueron transportados a la instalación de radiación para el tratamiento.
Con la técnica japonesa IOERT, se administraron dosis relativamente grandes de radiación durante la cirugía y la mayoría de los pacientes no recibieron tratamiento de radioterapia externa de seguimiento. Si bien esto redujo la dosis total que potencialmente podría administrarse al sitio del tumor, los primeros resultados japoneses fueron impresionantes, en particular para el cáncer gástrico . [20]
La experiencia japonesa fue lo suficientemente alentadora para que varios centros estadounidenses instituyeran programas de IOERT. El primero comenzó en la Universidad Howard en 1976 [21] y siguió el protocolo japonés de dosis única grande. Howard construyó una instalación de radioterapia estándar con una sala que podía usarse como quirófano y también para el tratamiento convencional. Debido a que el equipo de radiación también se usaba para la terapia convencional, la competencia por la máquina limitó el número de pacientes que podían programarse para IOERT.
En 1978, el Hospital General de Massachusetts (MGH) inició un programa de radioterapia intraoperatoria. [22] Los médicos del MGH programaban una de sus salas de terapia convencional para la radioterapia intraoperatoria una tarde a la semana, realizaban la cirugía en el quirófano y transportaban al paciente a la sala de radioterapia durante la cirugía. Esto utilizaba el equipo de radiación de manera más eficiente y no requería desembolso de capital adicional. Sin embargo, aproximadamente entre el 30 y el 50 % de los pacientes planificados para la radioterapia intraoperatoria no eran candidatos adecuados para la radioterapia intraoperatoria en el momento de la cirugía, principalmente porque la enfermedad se había propagado a los órganos adyacentes. Este factor, combinado con los riesgos y las complejidades de mover a un paciente durante la cirugía, limitaba gravemente el número de pacientes que podían ser tratados con el método de radioterapia intraoperatoria del MGH. En consecuencia, se añadió la irradiación externa fraccionada convencional a la dosis de radioterapia intraoperatoria, ya sea antes o después de la cirugía, en el programa de radioterapia intraoperatoria del MGH.
El Instituto Nacional del Cáncer (NCI) inició un programa de IOERT en 1979. [23] [24] [25] Su enfoque combinó la resección quirúrgica máxima y la IOERT y, en la mayoría de los casos, no incluyó la terapia de haz externo convencional como parte del tratamiento. Debido a que el protocolo del NCI dependía solo de la radiación IOERT, los campos de IOERT a menudo eran muy grandes, a veces requiriendo dos o tres campos adyacentes y superpuestos para cubrir el sitio del tumor. Si bien los resultados del NCI para estos tumores muy grandes no fueron alentadores, mostraron que incluso la combinación de cirugía agresiva y grandes campos de IOERT tenía una toxicidad aceptable . Además, introdujeron varias innovaciones técnicas en IOERT, incluido el uso de televisión para la visualización periscópica simultánea del tumor por parte del equipo quirúrgico.
En 1981, la Clínica Mayo intentó otro sistema. [26] Construyeron un quirófano adyacente al departamento de radioterapia. Los pacientes con potencial para IOERT se sometían a cirugía en el quirófano habitual. Si se determinaba que eran candidatos para IOERT, se programaba un segundo procedimiento quirúrgico en el quirófano adyacente a la instalación de radiación. Al programar sólo a los pacientes que se sabía que eran aptos para IOERT, hicieron un uso más eficiente de su máquina de radioterapia, pero al costo de someter a los pacientes a una segunda cirugía. Posteriormente, la Clínica Mayo remodeló un quirófano e instaló una máquina de radioterapia convencional con sus enormes paredes protectoras requeridas, y ahora la clínica trata rutinariamente a más de 100 pacientes de IORT por año. Después de 1985, Siemens Medical Systems ofreció un LINAC especializado para IOERT. Fue diseñado para ser utilizado en el quirófano, pero pesaba más de ocho toneladas y requería alrededor de 100 toneladas de protección. Esto resultó ser un enfoque demasiado caro para la comunidad médica, y sólo se vendieron siete de estas unidades especializadas.
La dedicación de un quirófano a la IORT aumenta el número de pacientes que pueden ser tratados y elimina los riesgos de cirugías dobles y de mover a un paciente durante la cirugía. También elimina la compleja logística involucrada en el traslado de pacientes del quirófano a la sala de terapia y de regreso al quirófano. Sin embargo, esta solución tiene sus propias desventajas: remodelar un quirófano y comprar un acelerador es costoso. Además, la IORT está restringida a ese quirófano especializado. Aun así, el modelo de la Clínica Mayo demostró que cuando el equipo de terapia se ubica dentro de un quirófano, el número de procedimientos de IOERT aumentará. En 1985, la IOERT comenzó en Italia e implicó un método especializado para facilitar la cirugía seguida del transporte a la sala de tratamiento de radioterapia. Casi al mismo tiempo, en Francia, se desarrolló otro método de IOERT utilizando el dispositivo intraoperatorio Lyon. [27] [28] [29]
En 1982, el Centro Conjunto de Radioterapia (JCRT), [30] de la Facultad de Medicina de Harvard , intentó reducir el coste de realizar radioterapia intraoperatoria en un quirófano utilizando rayos X de ortovoltaje para proporcionar la dosis intraoperatoria, que era similar al enfoque utilizado en Alemania en 1915. Pero esto no era ideal. Si bien los costes de protección y el coste y el peso del equipo se comparaban favorablemente con los aceleradores de electrones convencionales, las distribuciones de dosis eran inferiores; los tiempos de tratamiento eran más largos; y los huesos recibían una dosis de radiación más alta. Por estas razones, los centros rechazaron las máquinas de radioterapia de ortovoltaje (rayos X) de IO. Además, estas máquinas de ortovoltaje (300 kvp) no estaban diseñadas para ser móviles.
En la década de 1990, la IORT electrónica experimentó un resurgimiento, debido al desarrollo de aceleradores lineales móviles que usaban haces de electrones ( Mobetron , LIAC y NOVAC-7) y al uso creciente de IOERT para tratar el cáncer de mama. [31] Antes de la invención de los LINAC portátiles para IOERT, los médicos solo podían tratar a los pacientes con IORT en quirófanos especialmente protegidos, que eran costosos de construir, o en una sala de radioterapia, que requería transportar al paciente anestesiado desde el quirófano hasta el LINAC para el tratamiento. [32] Estos factores fueron obstáculos importantes para la adopción generalizada de la IORT porque añadieron un coste significativo al tratamiento, así como complicaciones logísticas a la cirugía, incluido un mayor riesgo de infección para el paciente.
Debido a que los LINAC portátiles para IORT producían haces de electrones de energía menor o igual a 12 MeV y no utilizaban imanes de flexión, la radiación secundaria emitida era tan baja que no requería protección permanente en la sala de operaciones. Esto redujo en gran medida el costo de construir un quirófano nuevo o de modernizar uno antiguo. [31] Al utilizar unidades móviles, la posibilidad de tratar a pacientes con IORT ya no estaba restringida a la disponibilidad de quirófanos especiales protegidos, sino que podía realizarse en quirófanos normales sin protección.
En la actualidad, los aceleradores lineales Mobetron , LIAC y NOVAC-7 están mejorando la atención al paciente al administrar terapia de haz de electrones de radiación intraoperatoria a pacientes con cáncer durante la cirugía. Las tres unidades son compactas y móviles. Inventado en los EE. UU. en 1997, el Mobetron utiliza tecnología de banda X y un sistema de acoplamiento suave . El LIAC y el NOVAC-7 son dispositivos robóticos desarrollados en Italia que utilizan tecnología de banda S y un sistema de acoplamiento duro. El NOVAC-7 estuvo disponible para uso clínico en la década de 1990, mientras que el LIAC se introdujo en un entorno clínico en 2003. [33]
También se han desarrollado otras unidades móviles no IOERT. En 1998, se diseñó una técnica llamada TARGIT (radioterapia intraoperatoria dirigida) en el University College de Londres para tratar el lecho tumoral después de una escisión local amplia ( lumpectomía ) del cáncer de mama . TARGIT utiliza una fuente de rayos X en miniatura y móvil que emite radiación de rayos X de baja energía (máximo 50 kV) en distribución isotrópica. [34] La (IO) -braquiterapia con MammoSite también se utiliza para tratar el cáncer de mama. [35]
El interés en esta técnica de tratamiento está creciendo, debido en parte al desarrollo de LINAC para IOERT por parte de las fábricas. [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43]