Evolución
El término “radiocirugía”, definido por Lars Leksell en 1951, fue concebido para referirse a una técnica de tratamiento radiante con la precisión y efectividad de la cirugía, pero sin la invasividad de la apertura del cráneo.
La radiocirugía empezó combinando un aparato de guía estereotáctica con un tubo de ortovoltaje de rayos X de manera de dirigir, en forma relativamente precisa, las radiaciones hacia un punto anatómico dado. Subsecuentemente, se comenzaron a utilizar otras fuentes de radiación como los haces de protones y los aceleradores lineales. En sus inicios, estas técnicas eran ineficientes y poco confiables. La inexactitud de los primeros equipos condujo a la creación de un dispositivo con múltiples fuentes de cobalto conocido como Gamma Knife ®. En los años 80, Colombo y col. en Italia, Pastyr, Sturm y col. en Alemania y Betti y col., en Argentina contribuyeron a impulsar el uso de los aceleradores lineales como instrumentos radioquirúrgicos.
Los avances en cuanto a exactitud y precisión de esos equipos coinciden con dos hechos de gran importancia:
* El desarrollo de sistemas de planificación cada vez más refinados para la conformación exacta de las lesiones y
* El avance vertiginoso de las neuroimágenes, con la aparición de la tomografía computarizada, la resonancia magnética y la tomografía de emisión de positrones, las cuales permitieron la visualización de estructuras normales y patológicas con una nitidez insospechada para el momento y que redundaron en una mejor conformación de los blancos de tratamiento.
La primera unidad Gamma Knife de 60Co para uso clínico en Estados Unidos de América (EUA) fue instalada en el Centro Médico de la Universidad de Pittsburgh en 1987.
La primera unidad venezolana de Radiocirugía Estereotáctica con acelerador lineal (LINAC), se fundó en el Departamento de Radioterapia Oncológica GURVE, del Instituto Médico La Floresta, en 1999.
Años de investigación y perfeccionamiento en múltiples áreas que incluyen: refinados marcos estereotácticos en el área de neurocirugía, conocimiento de la radiobiología de estructuras normales y patológicas así como de la utilización de una dosis única de alta energía para el control tumoral de lesiones primarias, residuales o recidivantes, la obliteración de malformaciones arteriovenosas o el cese de cuadros dolorosos intensos como la neuralgia trigeminal han justificado el uso y la aceptación, cada día más amplios, de la radiocirugía estereotáctica en el tratamiento – único o combinado con otras modalidades terapéuticas (neurocirugía, radioterapia externa, quimioterapia, terapia endovascular, inmunoterapia, etc.) de múltiples y muy diversas patologías: neoplasias (benignas o malignas, primarias o recidivantes), malformaciones vasculares e, incluso, trastornos funcionales.
Actualmente, la radiocirugía tiene indicaciones formales como adyuvante a la cirugía o a otras terapias, siempre que cumpla con diferentes requisitos como: Precisión submilimétrica, confiable, segura, reproducible, rápida caída del gradiente de dosis, ser manejada por un equipo experto.
La radiocirugía moderna tiene 4 características fundamentales:
1. Administración de alta dosis de radiación al blanco de tratamiento con mínima dosis radiante esparcida a las estructuras circundantes, lo que también se le denomina rápida caída del gradiente de dosis
2. Utilización del marco estereotáctico, un instrumento de uso rutinario en neurocirugía que permite localizar cualquier punto dentro del espacio encefálico mediante coordenadas cartesianas para ubicar y dirigir los haces de radiación con precisión.
3. Alta precisión que depende de la adecuada localización de la lesión y de la meticulosa aplicación de la radiación provista por los equipos usados en radiocirugía. Esta localización acuciosa está determinada por la calidad de las imágenes de alta resolución que permiten la creación de los volúmenes conformados para el tratamiento radiante. Los actuales sistemas radioquirúrgicos permiten asegurar la precisión submilimétrica requerida para los tratamientos. Los principales aspectos determinantes de la precisión radioquirúrgica son los siguientes:
* Conocimiento anatómico amplio de estructuras normales y patológicas
* Bases radiobiológicas de los tejidos sanos y patológicos
* Experiencia previa del equipo médico
* Evidencia basada en reportes mundiales
* Neuroimágenes de alta resolución, con las que se realiza la delimitación tridimensional y exacta localización del blanco (lesión) y de las estructuras circundantes
* El uso de programas informáticos modernos que permiten realizar los planes de tratamiento y calcular la dosimetría exacta. Debido a que cada lesión es diferente en localización, tamaño y forma, cada plan dosimétrico debe ser único para optimizar el tratamiento.
4. El empleo de una fuente de radiaciones de alta energía. La tecnología asociada a dos de las principales unidades usadas comúnmente, 60Co y aceleradores lineales, se describen a continuación:
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a. Gamma Knife®
El gamma-knife® consta de 201 pequeñas fuentes de 60Co dispuestas en forma concéntrica, de manera tal que la radiación gamma emitida concentra su máxima actividad en un punto que corresponde al centro de los radios demarcados por estas fuentes. El haz de rayos gamma se colima a través de canales de diferentes diámetros: 4, 8, 14 y 18 mm. Para modificar la distribución de las isodosis, cualquiera de los 201 canales puede ocluirse, evitando la irradiación de ciertas áreas. Por ejemplo, se cierran rutinariamente algunos canales para prevenir exposición de los cristalinos. El marco estereotáctico, con las coordenadas previamente determinadas, se suspende dentro del casco de los colimadores con dos sujetadores laterales. Cada vez que se ejecuta un isocentro deben modificarse las coordenadas cartesianas y colocar al paciente de nuevo en la cama de tratamiento.
Existen tres tipos de unidades gamma-knife®: U, B y C.
En la unidad U, los haces de radiación se dirigían a la porción central en un ángulo fijo de 55° sobre el plano horizontal. Esta unidad ya se encuentra en desuso desde el punto de vista clínico. En el modelo B, las fuentes se disponen en 5 círculos con un ángulo de aproximadamente 75°. La más reciente unidad C difiere del modelo B en que la colocación de las coordenadas estereotácticas puede realizarse a través de la unidad robótica integrada (sistema de posicionamiento automático).
b. Aceleradores Lineales
El acelerador lineal es un aparato que permite acelerar electrones hasta velocidades cercanas a la de la luz. Los rayos X, de alta energía, producto de la desaceleración de los electrones en el anodo, difunden en muchas direcciones y, para dirigirlos a donde se desea, se hacen pasar a través de un diafragma (colimador) circular con orificios de diferentes calibres (4 a 40 mm). El armazón o gantry es la parte del acelerador lineal que mantiene en su interior la fuente de emisión y rota sobre el blanco. Cada punto del arco dibujado por la rotación del gantry es equidistante con un centro que corresponde al blanco de tratamiento en el paciente. La camilla de tratamiento del paciente, una vez concluida la aplicación de un arco, es rotada en el plano horizontal para iniciar la aplicación de otro arco de radiación. Estos arcos, situados en planos diferentes, reciben el nombre de arcos de intersección no coplanares. La intersección de un cierto número de arcos permite administrar una gran dosis de energía en el blanco de tratamiento y escasa radiación se esparce en los tejidos circundantes. La conjunción de cierto número de arcos de tratamiento en un mismo punto central, se denomina isocentro.
El uso de varios isocentros permite delimitar la lesión (conformación) a través de las líneas de isodosis. Éstas son líneas de disposición concéntrica que reciben, en cada uno de sus puntos, igual dosis relativa expresada como un porcentaje de la dosis máxima.
La alineación, ortogonalidad y estabilidad bajo la rotación dinámica en los tres ejes del espacio definen la posición precisa del isocentro en el blanco de tratamiento. El isocentro se define sobre el volumen del blanco de acuerdo a la prescripción de tratamiento obtenida en la planificación. La estabilidad de los haces de radiación está determinada por la alineación de el haz de radiación limitado por el colimador y por su comportamiento bajo condiciones de movimiento.
Técnica Radioquirúrgica y selección de la Dosis
El primer paso es la colocación del marco estereotáctico previa infiltración de anestesia local en los adultos, o bajo anestesia general en menores de 12 años.
A todos los pacientes se les practica resonancia magnética y tomografía axial computada, fusionándose ambas imágenes. Se realizan cortes tomográficos de 3 x 3 mm que se transfieren a través de un cable óptico a la consola de computación. La lesión se conforma, en la mayoría de los pacientes, utilizando la curva de isodosis del 70 % - 80 %.
Durante la fase de planificación se determinan y ajustan todos los parámetros de tratamiento las coordenadas del isocentro, el intervalo de rotaciónde los arcos del gantry, el ángulo de la mesa, el tamaño del campo del colimador, la dosis y la isodosis prescrita. De esta manera se garantiza que el volumen del blanco se irradie en forma eficiente y que la dosis de la radiación alrededor (tejidos normales) sea mínima, al igual que la recibida por las estructuras críticas. El procesode planificación del tratamiento en la radiocirugía estereotáctica es interactivo y depende, en gran medida, de la rapidez del sistema de computación y de la información gráfica tridimensional.
La selección de la dosis de radiación a aplicar en un procedimiento radioquirúrgico depende de varios factores:
1) Experiencia clínica previa (características de los pacientes y metas del tratamiento)
2) Localización, volumen y radiobiología del blanco y de las estructuras circundantes
3) Historia de irradiación cerebral previa (dosis y fecha)
4) Uso de valores predictivos, como las tablas derivadas de la fórmula logística integrada del
Dr. John Flickinger, la cual ha sido desarrollada para predecir un 3 % de riesgo de complicaciones permanentes después de que pequeños volúmenes han sido tratados con alta dosis de radiación mediante la correlación dosis/volumen.
Una vez planificado el tratamiento, se coloca al paciente en la mesa de tratamiento y se procede al mismo. Se trata de un procedimiento breve (menos de dos horas) y ambulatorio; el paciente permanece en el servicio de radioterapia sólo durante unas horas: las correspondientes a la colocación del marco, realización de los estudios de imágenes, planificación del tratamiento, administración del mismo y recuperación.