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Tomoterapia

La tomoterapia es un tipo de máquina de tratamiento de radioterapia . [1] [2] [3] En la tomoterapia, un haz de radiación delgado se modula a medida que gira alrededor del paciente, mientras este se mueve a través del orificio de la máquina. El nombre proviene del uso de un haz en forma de tira, de modo que solo una "rebanada" (prefijo griego "tomo-") del objetivo se expone a la radiación en cualquier momento. La apariencia externa del sistema y el movimiento de la fuente de radiación y el paciente pueden considerarse análogos a un escáner de TC (tomografía computarizada), que utiliza dosis más bajas de radiación para la obtención de imágenes. Al igual que una máquina convencional utilizada para la radioterapia de haz externo de rayos X (a menudo denominada acelerador lineal o linac, su componente principal), un acelerador lineal genera el haz de radiación, pero la apariencia externa de la máquina, la posición del paciente y la administración del tratamiento son diferentes. Los linacs convencionales no funcionan corte por corte, sino que suelen tener un haz de área grande que también se puede redimensionar y modular. [4] [5] [6]

Principios generales

La longitud del campo de tratamiento (el ancho del corte de radiación) se puede ajustar mediante las mordazas del colimador . En la administración con mordazas estáticas, la longitud del campo permanece constante durante el tratamiento. En la administración con mordazas dinámicas, la longitud del campo cambia de modo que comienza y termina en su configuración mínima.

Paciente sometido a tomoterapia, con cara y cuerpo cubiertos, para evitar movimientos

Los tiempos de tratamiento con tomoterapia varían en comparación con los tiempos de tratamiento con radioterapia normal. Los tiempos de tratamiento con tomoterapia pueden ser tan bajos como 6,5 minutos para el tratamiento común de próstata, [7] excluyendo el tiempo extra para la obtención de imágenes. Los sistemas de tomoterapia modernos y aceleradores lineales convencionales incorporan uno o ambos sistemas de obtención de imágenes de rayos X de megavoltaje o de kilovoltaje, lo que permite la radioterapia guiada por imágenes (IGRT). En la tomoterapia, las imágenes se adquieren de una manera muy similar a un escáner de TC, gracias a su diseño estrechamente relacionado. [8] [9] [10]

Existen pocas comparaciones directas entre la tomoterapia y otras técnicas de IMRT, sin embargo, hay cierta evidencia de que un acelerador lineal convencional que utiliza VMAT puede proporcionar un tratamiento más rápido, mientras que la tomoterapia es más capaz de preservar el tejido sano circundante mientras administra una dosis uniforme. [11] [12] [13]

Entrega helicoidal

En la tomoterapia helicoidal, el acelerador lineal gira sobre su pórtico a una velocidad constante mientras se aplica el haz, de modo que desde la perspectiva del paciente, la forma trazada por el acelerador lineal es helicoidal. [14]

Si bien la tomoterapia helicoidal puede tratar volúmenes muy largos sin necesidad de unir campos en la dirección longitudinal, sí muestra un artefacto distintivo debido al "efecto de rosca" [15] cuando se tratan tumores no centrales. El efecto de rosca se puede suprimir durante la planificación mediante una buena selección del paso.

Entrega en ángulo fijo

La tomoterapia de ángulo fijo utiliza múltiples haces de tomoterapia, cada uno de ellos aplicado desde un ángulo fijo independiente, en el que solo se mueve la camilla durante la aplicación del haz. Este método se conoce como TomoDirect, pero también se lo ha denominado topoterapia. [16]

La tecnología permite tratamientos con haz fijo moviendo al paciente a través del orificio de la máquina mientras mantiene ángulos de haz específicos.

Consideraciones clínicas

El cáncer de pulmón , los tumores de cabeza y cuello , el cáncer de mama , el cáncer de próstata , la radiocirugía estereotáctica (SRS) y la radioterapia corporal estereotáctica (SBRT) son algunos ejemplos de tratamientos que se realizan comúnmente mediante tomoterapia. [17] [18] [19]

En general, la radioterapia se ha desarrollado con una fuerte dependencia de la homogeneidad de la dosis en todo el tumor. La tomoterapia implica la administración secuencial de radiación a diferentes partes del tumor, lo que plantea dos cuestiones importantes. En primer lugar, este método se conoce como "coincidencia de campos" y conlleva la posibilidad de una coincidencia imperfecta entre dos campos adyacentes con un punto caliente y/o frío resultante dentro del tumor. El segundo problema es que si el paciente o el tumor se mueven durante esta administración secuencial, se producirá nuevamente un punto caliente o frío. El primer problema se reduce mediante el uso de un movimiento helicoidal, como en la tomografía computarizada en espiral . [20]

Algunas investigaciones han sugerido que la tomoterapia proporciona planes de tratamiento más conformables y reduce la toxicidad aguda. [21]

Las técnicas de haz estático no helicoidal, como IMRT y TomoDirect, son muy adecuadas para la radioterapia de mama completa. Estos modos de tratamiento evitan la dispersión integral de dosis baja y los tiempos de tratamiento prolongados asociados con los enfoques helicoidales al limitar la administración de dosis a ángulos tangenciales . [22] [23] [24]

Este riesgo se acentúa en pacientes más jóvenes con cáncer de mama en etapa temprana, donde las tasas de curación son altas y la esperanza de vida es sustancial. [24]

Los enfoques de ángulo de haz estático tienen como objetivo maximizar la relación terapéutica al garantizar que la probabilidad de control del tumor (TCP) supere significativamente la probabilidad de complicación del tejido normal (NTCP) asociada. [25] [26] [27]

Historia

La técnica de tomoterapia fue desarrollada a principios de los años 90 en la Universidad de Wisconsin-Madison por el profesor Thomas Rockwell Mackie y Paul Reckwerdt. [28] Se montó una pequeña fuente de rayos X de megavoltaje de manera similar a una fuente de rayos X de TC, y la geometría brindó la oportunidad de proporcionar imágenes de TC del cuerpo en la posición de preparación del tratamiento. Aunque los planes originales eran incluir imágenes de TC de kilovoltaje, los modelos actuales utilizan energías de megavoltaje. Con esta combinación, la unidad fue uno de los primeros dispositivos capaces de proporcionar radioterapia guiada por imágenes (IGRT) moderna. [20]

La primera implementación de la tomoterapia fue el sistema Corvus desarrollado por Nomos Corporation, con el primer paciente tratado en abril de 1994. [29] [17] Este fue el primer sistema comercial para planificar y administrar radioterapia de intensidad modulada (IMRT). El sistema original, diseñado únicamente para su uso en el cerebro, incorporaba un sistema de fijación rígido basado en el cráneo para evitar el movimiento del paciente entre la administración de cada porción de radiación. Pero algunos usuarios [30] evitaron el sistema de fijación y aplicaron la técnica a tumores en muchas partes diferentes del cuerpo.

Tomoterapia móvil

Debido a su protección interna y su pequeño tamaño, las máquinas de tratamiento TomoTherapy Hi-Art y TomoTherapy TomoHD fueron las únicas máquinas de tratamiento de radioterapia de alta energía utilizadas en salas de tratamiento de radioterapia reubicables. Había dos tipos diferentes de salas disponibles: TomoMobile, desarrollado por TomoTherapy Inc., que era un camión móvil; y Pioneer, desarrollado por Oncology Systems Limited, con sede en el Reino Unido. Este último se desarrolló para cumplir con los requisitos de la legislación de transporte del Reino Unido y Europa y era una unidad contenida colocada sobre una plataforma de hormigón, que proporcionaba tratamientos de radioterapia en menos de cinco semanas. [31] [32]

Véase también

Referencias

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  3. ^ Fenwick, John D.; Tomé, Wolfgang A.; Soisson, Emilie T.; Mehta, Minesh P.; Rock Mackie, T. (octubre de 2006). "Tomoterapia y otros sistemas innovadores de administración de IMRT". Seminarios en oncología radioterápica . 16 (4): 199–208. doi :10.1016/j.semradonc.2006.04.002. PMID  17010902.
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