La radioterapia intraoperatoria con electrones 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.
A IOERT se le ha denominado "radioterapia de precisión" porque el médico tiene visualización directa del tumor y puede excluir el tejido normal del campo mientras protege las estructuras críticas dentro del campo y subyacentes al volumen objetivo. Una ventaja de 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 radioterapia de haz externo (EBR) porque da como resultado dosis menos integrales y tiempos de tratamiento más cortos.
IOERT tiene una larga historia de aplicaciones clínicas, con resultados prometedores, en el tratamiento de tumores sólidos (p. ej., cáncer de páncreas , cáncer de recto localmente avanzado y recurrente , tumores de mama , sarcomas y neoplasias malignas ginecológicas y genitourinarias seleccionadas , neuroblastomas [3] y tumores cerebrales) . tumores [4] En prácticamente todos los sitios de tumores, la RIO con electrones mejora el control local, reduciendo la necesidad de cirugías o intervenciones adicionales. La siguiente es una lista de sitios de enfermedades que actualmente se tratan con IOERT :
Desde 1975, las tasas de cáncer de mama han disminuido en Estados Unidos, en gran parte 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 en dosis completa de 21 Gy , en una mediana de seguimiento de 20 meses, había un tumor en el seno. tasa de recurrencia de sólo el 1,05%. [6] Otros estudios muestran que IOERT proporciona resultados aceptables en el tratamiento del 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 utilizarla como parte del tratamiento para pacientes de mayor riesgo. [7]
Durante los últimos 30 años, el tratamiento del cáncer colorrectal localmente avanzado ha evolucionado, particularmente en el área del control local: detener la propagación del cáncer desde el sitio del tumor. IOERT muestra resultados prometedores. Cuando se combina con irradiación preoperatoria con haz externo 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 RIO con electrones puede desempeñar un papel importante y útil en el tratamiento de pacientes con cánceres ginecológicos localmente avanzados y recurrentes, especialmente para pacientes con cáncer local recurrente después del tratamiento de su lesión primaria. Una mayor investigación sobre las dosis de radiación y cómo combinar mejor la IOERT con otras intervenciones ayudará a definir la secuencia del tratamiento y los pacientes que se beneficiarían más de recibir IORT electrónica, 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 . IOERT es un medio eficaz para tratar los cánceres de cabeza y cuello localmente avanzados o recurrentes. Además, la investigación muestra que un impulso administrado por IOERT reduce la capacidad de replicación de las células tumorales supervivientes , creando tiempo adicional para la curación de la herida quirúrgica antes de administrar la EBRT. [10] [11]
En Estados Unidos, 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 debatido, en los EE. UU. se prefiere una combinación de radioterapia y quimioterapia [12] . Como parte de un tratamiento multimodal, IOERT parece reducir la recurrencia local cuando se combina con EBRT, quimiorradiación y resección quirúrgica. [13]
Los sarcomas de tejidos blandos pueden tratarse eficazmente mediante RIO electrónica, que parece estar ganando aceptación como práctica actual para los sarcomas en combinación con EBRT (preferiblemente preoperatoria) y resección máxima . Usados juntos, IOERT y EBRT parecen estar mejorando el control local, y este método se está perfeccionando para que pueda usarse efectivamente en combinación con otras intervenciones si está indicado. En estudios sobre la administración de radiación terapéutica en el método de conservación de extremidades para sarcomas de tejido blando de las extremidades, algunos han denominado RIO electrónica "radioterapia de precisión", porque el médico tratante tiene visualización directa del tumor o la cavidad quirúrgica y puede excluir manualmente la radiación normal. tejido del campo. [14] [15]
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 tras la resección quirúrgica. Sin embargo, los equipos de radiación de principios del siglo XX sólo podían emitir rayos X de baja energía , que tenían una penetración relativamente pobre; No se pueden aplicar altas dosis de radiación externamente sin causar daños inaceptables a los tejidos normales. Los tratamientos 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 penetraron más allá del lecho tumoral hasta los tejidos normales que se encontraban debajo, tenían una distribución de dosis deficiente y su administración tomó un tiempo relativamente largo. La técnica fue abandonada en gran medida a finales de la década de 1950 con la llegada de equipos de radiación de megavoltaje , que permitieron la entrega de radiación externa más penetrante. [18]
En 1965, la era moderna de IOERT comenzó en Japón en la Universidad de Kyoto , donde los pacientes fueron tratados con electrones generados por un betatrón [19]. En comparación con otras formas de IOERT, como los haces de rayos X de ortovoltaje , los haces de electrones mejoraron las distribuciones de dosis de IOERT y limitaron la penetración. más allá del tumor y administró la dosis requerida mucho más rápidamente. El tejido normal debajo del lecho tumoral podría protegerse y blindarse, si fuera necesario, y el tratamiento tardó sólo unos minutos en administrarse. Estas ventajas hicieron de los electrones la radiación preferida para IOERT. La técnica ganó popularidad en Japón. Otros hospitales japoneses iniciaron IOERT utilizando haces de electrones, generados principalmente a partir de aceleradores lineales de partículas . En la mayoría de las instituciones, los pacientes eran operados en el quirófano (OR) y transportados a la instalación de radiación para recibir tratamiento.
Con la técnica japonesa IOERT, se administraron dosis únicas de radiación relativamente grandes durante la cirugía y la mayoría de los pacientes no recibieron tratamiento de radiación externa de seguimiento. Aunque esto redujo la dosis total que potencialmente podría administrarse al sitio del tumor, los primeros resultados japoneses fueron impresionantes, particularmente para el cáncer gástrico . [20]
La experiencia japonesa fue lo suficientemente alentadora como para que varios centros estadounidenses instituyeran programas IOERT. El primero comenzó en la Universidad de Howard en 1976 [21] y siguió el protocolo japonés de una dosis única grande. Howard construyó una instalación de radioterapia estándar con una habitación que podría usarse como quirófano además de para tratamiento convencional. Debido a que el equipo de radiación también se usaba para terapia convencional, la competencia por la máquina limitó la cantidad de pacientes que podían programarse para IOERT.
En 1978, el Hospital General de Massachusetts (MGH) inició un programa de RIO. [22] Los médicos del MGH programaron una de sus salas de terapia convencional para IOERT una tarde a la semana, realizaron la cirugía en el quirófano y transportaron al paciente a la sala de radioterapia durante la cirugía. Esto utilizó el equipo de radiación de manera más eficiente y no requirió desembolsos de capital adicionales. Sin embargo, se encontró que alrededor del 30-50% de los pacientes planificados para IOERT no eran candidatos adecuados para RIO en el momento de la cirugía, principalmente porque la enfermedad se había extendido a órganos adyacentes. Este factor, combinado con los riesgos y complejidades de mover a un paciente durante la cirugía, limitó severamente la cantidad de pacientes que podrían ser tratados usando el método MGH de IOERT. En consecuencia, se agregó irradiación de haz externo fraccionado convencional a la dosis de IOERT, ya sea antes o después de la cirugía, en el programa IOERT del MGH.
El Instituto Nacional del Cáncer (NCI) inició un programa IOERT en 1979. [23] [24] [25] Su enfoque combinaba resección quirúrgica máxima e IOERT y, en la mayoría de los casos, no incluía la terapia de haz externo convencional como parte del tratamiento. Debido a que el protocolo del NCI se basaba únicamente en la radiación IOERT, los campos IOERT a menudo eran muy grandes y, en ocasiones, requerían 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 campos grandes 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 arreglo. [26] Construyeron un quirófano adyacente al departamento de radioterapia. Los pacientes potenciales de IOERT se sometieron 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 aquellos pacientes que se sabía que eran aptos para IOERT, hicieron un uso más eficiente de su máquina de radioterapia, pero a costa de someter a los pacientes a una segunda cirugía. Posteriormente, la Clínica Mayo remodeló un quirófano e instaló una máquina de radioterapia convencional con las enormes paredes protectoras necesarias, y ahora la clínica trata de forma rutinaria a más de 100 pacientes de RIO al 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 blindaje. Esto resultó ser un enfoque demasiado costoso para la comunidad médica, y sólo se vendieron siete de estas unidades especializadas.
Dedicar un quirófano a IOERT aumenta la cantidad 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 que implica trasladar a los pacientes desde el quirófano a la sala de terapia y de regreso al quirófano. Sin embargo, esta solución tiene sus desventajas: remodelar un quirófano y comprar un acelerador es caro. Además, la RIO se limita a ese quirófano especializado. Aun así, el modelo de Mayo Clinic demostró que cuando el equipo de terapia se ubica dentro de un quirófano, la cantidad de procedimientos IOERT aumentará. En 1985, 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 IOERT utilizando el dispositivo intraoperatorio de Lyon. [27] [28] [29]
En 1982, el Centro Conjunto de Radioterapia (JCRT), [30] de la Facultad de Medicina de Harvard , intentó reducir el costo de realizar RIO en un quirófano mediante el uso de rayos X de ortovoltaje para proporcionar la dosis intraoperatoria, que era similar al enfoque utilizado. en Alemania en 1915. Pero esto no era lo ideal. Si bien los costos de blindaje y el costo y peso del equipo se comparan favorablemente con los de los aceleradores de electrones convencionales, las distribuciones de dosis fueron inferiores; los tiempos de tratamiento fueron más largos; y los huesos recibieron una dosis de radiación más alta. Por estos motivos, los centros rechazaron las máquinas de radioterapia IO de ortovoltaje (rayos X). Además, estas máquinas de ortovoltaje (300 kvp) no fueron diseñadas para ser móviles.
En la década de 1990, la IORT electrónica experimentó un resurgimiento, debido al desarrollo de aceleradores lineales móviles que utilizaban haces de electrones ( Mobetron , LIAC y NOVAC-7) y al uso cada vez mayor 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 pacientes de RIO en quirófanos especialmente protegidos, que eran costosos de construir, o en una sala de radioterapia, que requería transportar al paciente anestesiado desde el quirófano al LINAC para tratamiento. [32] Estos factores fueron obstáculos importantes para la adopción generalizada de la RIO porque agregaron un costo 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 IOERT producían haces de electrones de energía menor o igual a 12 MeV y no usaban imanes de flexión, la radiación secundaria emitida era tan baja que no requería blindaje permanente en el quirófano. Esto redujo en gran medida el costo de construir un nuevo quirófano o de modernizar uno antiguo. [31] Al utilizar unidades móviles, la posibilidad de tratar pacientes con RIO ya no estaba restringida a la disponibilidad de quirófanos blindados especiales, sino que podía realizarse en quirófanos regulares no blindados.
Actualmente, los aceleradores lineales Mobetron , LIAC y NOVAC-7 están mejorando la atención al paciente al administrar terapia de radiación con haz de electrones intraoperatoria a pacientes con cáncer durante la cirugía. Las tres unidades son compactas y móviles. Inventado en EE. UU. en 1997, 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 el entorno clínico en 2003. [33]
También se han desarrollado otras unidades móviles que no pertenecen a IOERT. En 1998, se diseñó en el University College London una técnica llamada TARGIT (radioterapia intraoperatoria dirigida) para tratar el lecho tumoral después de una escisión local amplia ( lumpectomía ) de cáncer de mama . TARGIT utiliza una fuente de rayos X móvil y en miniatura que emite radiación de rayos X de baja energía (máx. 50 kV) en distribución isotrópica. [34] (IO) - La 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]