Funcionamiento de equipos HDR en braquiterapia.

Hola comunidad de stem-espanol en esta oportunidad les quiero informar sobre el funcionamiento de los equipos HDR (High Dose Radiation) o lo que es lo mismo Radiación de dosis alta utilizada en el campo de la braquiterapia basado en una fuente de Iridio-192. Lo cual permite que el tiempo de tratamiento sean minutos en comparación al tratamiento de radiación de dosis baja (LDR) que puede ser horas, de tal manera que el paciente se sienta cómodo cuando reciba tratamiento en vagina, próstata, pulmón, cabeza y cuello etc.

La Unidad de HDR.

Los equipos de carga diferida mostrado en la Figura 1, permiten trabajar con las fuentes radiactivas de manera remota empleando ordenadores, para garantizar la protección al Trabajador Ocupacionalmente Expuesto (TOE) por la alta tasa de dosis la cual supera los 12 Gy/h.

Una unidad HDR de carga diferida contiene una sola fuente de alta actividad (~10 Ci o 370 GBq) [1]. Aunque el cobalto-60 y el cesio-137 se han usado en el pasado estos se ubican en media tasa de dosis en cambio el 192Ir es el radioisótopo normalmente usado para HDR.

La fuente de iridio-192 usada en HDR es una fuente lineal soldada al final de un alambre que permite de manera flexible realizar el desplazamiento de la fuente. Las dimensiones de la fuente varían entre 0,3 y 0,6 mm en el diámetro y entre 3,5 y 10 mm en la longitud, dependiendo del modelo del HDR. Conforme a las regulaciones de la Comisión Reguladora Nuclear [2], la radiación de fuga fuera de la unidad no debe exceder 1 mR/h a una distancia de 10 centímetros de la superficie accesible más cercana que rodea el blindaje con la fuente en la posición segura.

En relación a lo antes expuesto la Norma Venezolana COVENIN 218-2 establece que en los equipos de Braquiterapia por carga diferida remota la radiación de fuga de los contenedores de las fuentes se debe cumplir.

En los contenedores que se instalen en el interior de la sala de tratamiento:

• La tasa de KERMA en aire en cualquier punto situado a 5 cm de la superficie del contenedor, medida sobre un área que no supere los 10 cm², no debe exceder los 0,1 mGy/h.

• La tasa de KERMA en aire en cualquier punto a 100 cm de la superficie del contenedor, medida sobre un área que no supere los 100 cm², no debe exceder los 0,01 mGy/h. En los contenedores que se ubican fuera de la sala de tratamiento.

• La tasa de KERMA en aire en cualquier punto situado a 5 cm de la superficie del contenedor, medida sobre un área que no supere los 10 cm², no debe exceder los 0,01 mGy.

• La tasa de KERMA en aire en cualquier punto a 100 cm de la superficie del contenedor, medida sobre un área que no supere los 100 cm², no debe exceder los 1 µGy/h.

Figura 1. Equipo de Braquiterapia de HDR de carga diferida. [3]

Fuentes Radiactivas.

Como se indicó anteriormente, el Radio ha sido el isótopo más utilizado en Braquiterapia, el cual se deja de usar debido a su larga vida media lo cual impide su adecuado resguardo al pasar del tiempo y porque decae en radón un gas altamente toxico y nocivo para la salud. Sin embargo, los radioisótopos artificiales ofrecen ventajas especiales en algunas situaciones, debido a su energía de rayos γ, flexibilidad de la fuente, tamaño de la fuente y la vida media. En la Tabla I se enumeran las fuentes más utilizadas para la Braquiterapia con sus propiedades físicas pertinentes.

Tabla I. Características físicas de los radionucleidos usados en Braquiterapia.

Iridio-192.

El iridio-192 ha sido utilizado en Braquiterapia desde 1958, inicialmente como semillas por Ulrich Henske y luego desde comienzos de la década de los 60’s como alambres formando las bases del sistema Paris desarrollado por Bernard Pierquin, Daniel Chassagne, Andree Dutreix y colaboradores [4]. El iridio-192 es un radionucleído con una alta actividad específica (o actividad por unidad de masa), lo que significa que una fuente muy pequeña puede proporcionar tasas de dosis muy altas (HDR), lo cual es esencial para las aplicaciones de HDR y lo hace el radionucleído más utilizado en Braquiterapia de HDR, mostrado en la Figura 2.

Figura 2. Especificaciones de la fuente de iridio-192. [5]

En la Tabla II se describen las principales características del iridio-192, donde nos muestra la vida media, el compuesto para que se genere, la energía que emite, la masa del mismo y la energía para que se desintegre.

Tabla II. Características del iridio-192. [6]

El iridio-192 es producido artificialmente en un reactor nuclear cuando el iridio-192 absorbe un neutrón por medio de la reacción (ɳ, ɣ). Éste decae por captura electrónica al osmium-192 y por transiciones β– (95.4 %) al platino-192, seguidos por transiciones gammas y rayos X de las capas K y L, como se muestran en la Figura 3 y 4.

Figura 3. Decaimiento del iridio-192 al osmium-192.

Figura 4. Decaimiento del iridio-192 al platino-192.

REFERENCIA.

[1] Khan, y Faiz, M. (2010). La física de la radioterapia. Minneapolis Minnesota.

[2] Comisión Reguladora Nuclear. (1993) Información requerida para la licencia de poscarga remota. Washington DC: Oficina de imprenta del gobierno.

[3] Díaz, E., y Sánchez, M. (2008). Tratamientos del cáncer con radioisotopos: Radioterapia. Tecnologia Nuclear, 30.

[4] Gerbaulet, J., Pötter, R., Mazeron, J., Meertens, H., y Van Limbergen, E. (2008). El manual de braquiterapia GEC ESTRO. ESTRO ISBN.

[5] Flyn, A. (2005). Isótopos y sistemas de administración de braquiterapia.

[6] JAEA. (2011). Centro de datos nucleares. (Tokai-mura, Naka-gun, Ibaraki-ken, 319-1195, Japón) Recuperado el 21 de 10 de 2011, de http://wwwndc.jaea.go.jp/CN10/