Braquiterapia: Fuentes Radiactivas, Tipos y Aplicaciones en Radioterapia

Las fuentes radiactivas no necesariamente están en contacto, pueden estar cerca («braqui» del griego = «corta»). Las fuentes, también llamadas semillas, siempre son isótopos; se emplean fuentes radiactivas encapsuladas para entregar una alta dosis a los tejidos cercanos a la fuente.

La braquiterapia es un método muy invasivo, ya que si el objetivo no está superficialmente se tiene que abrir al paciente; por lo tanto, menos del 10% de los pacientes de radioterapia son tratados mediante ella. Además, el número de accidentes en braquiterapia es considerablemente mayor que en la terapia de haz externo.

Características físicas de las fuentes

Las fuentes no suelen tener una energía muy alta, por lo tanto su planificación (partículas primarias) es habitualmente sencilla (la energía de los e– podría desecharse). El campo de radiación que generan sigue siempre la ecuación:

φ = φ0 e(-Σx)

La planificación sigue la forma de la fuente: la dosis se atenúa enseguida y las curvas de isodosis decaen, estando el 100% (máximo) donde se encuentra la fuente, hasta alcanzar el mínimo. La condición de atenuación es la del tejido blando (donde se ubica la fuente), que genera curvas de isodosis que decaen rápidamente.

Para verificar que las fuentes están bien posicionadas se suele realizar un TAC.

Tipos de fuentes

Existen fuentes selladas (encapsuladas para que no haya contacto) y no selladas (se usan en medicina nuclear); la mayoría de las utilizadas en braquiterapia son selladas. Estas semillas se usan para el tratamiento del cáncer. Por ejemplo, las no selladas se emplean en el cáncer de tiroides mediante el isótopo I-131 o en el cáncer de hueso.

Fuentes selladas

Se compran y deben venir con un certificado de calibración (día, hora y actividad). Normalmente se adquieren con mayor actividad, ya que esta se pierde conforme pasa el tiempo, según la fórmula:

A = A0 · e(-λt) (Bq)

Su integridad debe verificarse periódicamente. Un buen procedimiento para ello son las pruebas de frotis.

Fuentes no selladas

Los isótopos más utilizados son el I-131, I-125, Sr-89 y Tc-99m (en forma de pastillas).

Se calcula la dosimetría interna siguiendo el protocolo. Todas las fuentes están reguladas: dónde están, cómo se han generado y cómo se han transportado.

Algunas de ellas pueden dejarse decaer en el servicio hasta quedar exentas, es decir, que tengan algo de radiactividad pero no se consideren peligrosas, por lo que pueden desecharse de forma normal. Sin embargo, la mayoría se convierten en residuos radiactivos, y es necesario seguir un protocolo para que sean retirados y eliminados de forma apropiada.

Todos los servicios que manipulan este tipo de radiactividad deben ser instalaciones nucleares, lo que implica una serie de protocolos.

Características de la fuente ideal

La fuente ideal en braquiterapia no existe, pero es posible aproximarse a ella:

  • Periodo de semidesintegración: debe ser adecuado y conforme a lo que indique el médico, normalmente bajo. Se busca que sea corto para que deje de ser radiactivo rápidamente y el paciente pueda salir a la calle con normalidad; hasta entonces, la persona se mantiene aislada en un búnker hasta que su actividad ha decaído lo suficiente.
  • Actividad específica (Bq): será alta o baja según lo que indique el médico.
  • Emisores gamma: se prefieren porque los emisores beta y alfa decaen demasiado rápido.
  • Producto de desintegración estable.
  • Puede haber implantes temporales o permanentes, y de ello depende el periodo de semidesintegración.

Fuentes populares

Iridio-192 (Ir-192)

Actualmente el Ir-192 es el más utilizado en numerosos tratamientos. Tiene una energía media de 0,38 MeV y un periodo de semidesintegración de 75,2 días; d = 1 mm, L = 10 mm. Es la fuente más importante para la alta tasa de dosis (HDR). Se necesita sustituir cada 3-4 meses para mantener la actividad eficaz y, con ello, un tiempo de tratamiento aceptable. Además, tiene una actividad específica alta (10 Ci / 370 GBq), por lo que pueden miniaturizarse incluso las fuentes de alta actividad esenciales para las aplicaciones de altas dosis. Es más fácil de blindar que el Cs-137 (periodo de semidesintegración de 30 años), ya que la energía eficaz del Ir-192 es de alrededor de 350 keV, por lo que prácticamente no hay build-up.

Otros isótopos

  • Oro-198 (Au-198): no se usa actualmente, pero es el futuro. Tiene un periodo de semidesintegración de 2,7 días, suficientemente corto para que la actividad decaiga dentro del paciente; energía de 412 keV y TVL en plomo de ~8 mm.
  • Yodo-125 (I-125): tampoco es muy habitual. Tiene una energía muy baja, por lo que el blindaje resulta fácil y la radiación desde un implante es fácilmente absorbida por el paciente. Se utiliza principalmente en forma de semillas, en implantes permanentes.
  • Paladio-103 (Pd-103): tiene una tasa de dosis aproximadamente 2,5 veces mayor que la del I-125, un periodo de semidesintegración de 17 días y una energía de 22 keV. TVL en plomo = 0,05 mm.

Formas de las fuentes

Existen 7 clases: pastillas, semillas, agujas, tubos, horquillas de cabello, alambre y fuentes de HDR. Actualmente, las más comunes son las de tipo aguja.

Cuando las fuentes son exentas se espera a que decaigan por completo; si no, se llama a la empresa suministradora para su retirada.

La localización de las fuentes puede realizarse con rayos X, TAC o ecografías. Antes de colocar las fuentes reales en el paciente, suele introducirse algún material que dé señal en una radiografía pero que no aporte dosis. El tratamiento puede ser temporal o permanente.

Aplicaciones de la braquiterapia

1. Superficiales

Normalmente se realizan con un molde personalizado que se pone en contacto con la zona a irradiar, colocando las fuentes donde se obtenga una dosis tridimensional más o menos uniforme. El radiofísico permanece fuera de la habitación manejando la máquina desde un ordenador; de este modo, coloca las fuentes durante el tiempo indicado y luego se retiran.

Estos tratamientos se intentan evitar al máximo; sin embargo, se usan bastante en el tratamiento de vejiga. Suelen ser de altas tasas de dosis pero con baja energía. El plástico no debe permitir que las fuentes toquen al paciente, para evitar cualquier tipo de contaminación, y debe estar blindado para que no irradie hacia el resto del paciente, creando así un campo más o menos homogéneo.

2. Intracavitarios

Se introducen dentro de una cavidad (recto, vagina, esófago, etc.) mediante aplicadores especiales. Suelen ser temporales. La fuente es siempre más o menos lineal. Normalmente se emplea un catéter sencillo, aunque también existen dobles.

3. Intersticiales

Se colocan dentro de un órgano y pueden ser temporales o permanentes. Se utilizan en nariz, cabeza, cuello, sarcomas, etc. Requieren a veces cirugía mayor o menor, y pueden emplear una rejilla. En el tratamiento de mama, por ejemplo, se atraviesa la matriz pasando las agujas y dejando la fuente donde corresponda.

Aplicadores

Son necesarios distintos aplicadores (para braquiterapia intracavitaria e intersticial), que sirven como soporte de la fuente. En la intersticial puede emplearse un aplicador o los denominados implantes permanentes, que se quedan en el paciente, ya que extraerlos es más invasivo que dejarlos (lo decide el médico).

Riesgos asociados: fuentes huérfanas

Los pacientes pueden darse de alta con fuentes radiactivas dentro y puede ocurrir que una fuente se pierda, lo que se conoce como fuente huérfana. Dentro de la normativa, esto constituye un problema. Si un paciente con una fuente en su interior sufre un accidente y es llevado al hospital, puede irradiar a las personas de su entorno. Asimismo, si fallece con la fuente en el cuerpo, no debería incinerarse, ya que esa radiación pasaría a la atmósfera.

Existen problemas asociados a algunas braquiterapias intracavitarias. A veces el radiofísico debe estar presente durante la cirugía, con batas plomadas y dosímetros personales. Puede perderse alguna fuente, y el personal solo puede permanecer un tiempo concreto en la zona. Además, previamente deben determinarse las ubicaciones correctas.

Carga diferida

En la carga diferida, desde fuera del búnker de tratamiento (diferente al de teleterapia) se introducen las fuentes en el aplicador mediante la aguja o el catéter.

Ventajas:

  • La dosis recibida por el radiofísico es menor o nula.
  • Al introducirse desde una máquina donde se encuentran almacenadas las fuentes, hay una menor probabilidad de que se pierdan.

Existen numerosos aplicadores braquiales y vaginales.

LDR (Baja tasa de dosis)

Dosis absorbida de menos de 1 Gy por hora. La dosis efectiva resulta muy baja. Se realiza con cargadores diferidos remotos. Las fuentes se implantan con un aplicador o un catéter, verificando su posición mediante radiografía y ecografía, ya que si se colocan demasiado cerca de un hueso, este puede confundirse con la fuente.

Casi todos los planificadores actuales cuentan con un módulo de braquiterapia, que carga imágenes tridimensionales, segmenta las semillas, indica las actividades en Bq y muestra la distribución de dosis (planificación, por ejemplo, con PLUMB).

HDR (Alta tasa de dosis)

Más de 10 Gy por hora. Se utiliza un equipo de carga remota (microSelectron) para introducir las fuentes a altas tasas de dosis, empleándose sobre todo el Ir-192. La diferencia es que las fuentes tienen mucha más actividad y, por tanto, administran la dosis mucho más rápido. También se utiliza un planificador informático.

Normalmente se realiza de forma fraccionada (salvo en implantes permanentes); por ejemplo, 6 fracciones de 6 Gy. Según la tasa de dosis se calcula el tiempo de exposición. Requiere un protocolo muy estricto, y cada catéter debe estar unívocamente diferenciado.

PDR (Tasa de dosis pulsada)

Es similar a la HDR, pero administrada en pulsos. Se ha demostrado que es mejor que la HDR, ya que los periodos de descanso permiten que las células se recuperen; no obstante, de momento no se está utilizando.