La radioterapia de intensidad modulada (IMRT) es una técnica de radioterapia y tiene su origen en la radioterapia conformada. En esta técnica, la fluencia de fotones varía de manera controlada a través del haz, a diferencia de los métodos convencionales donde la fluencia de fotones es esencialmente plana. Con este método se pueden lograr distribuciones de dosis con formas cóncavas, brindando en algunos casos mejores soluciones dosimétricas que la radioterapia conformada. Esta modalidad requiere equipos de irradiación, accesorios y planificadores computados, además de personal especialmente entrenado.(Figura 24)
Los principales objetivos clínicos de la IMRT son: • Incrementar la dosis tumoral.
• Reducir al máximo la contribución de dosis a estructuras sanas próximas al tumor. • Tratar lesiones muy irregulares.
• Retratamiento de pacientes. • Tratar múltiples blancos a la vez.
Fig. 24 Diferencia entre haz conformado y modulado.
La dosis de radiación está diseñada para conformarse a la forma tridimensional del tumor mediante la modulación (control) de la intensidad del haz de radiación para enfocar una dosis más alta en el tumor, al tiempo que se reduce al mínimo la exposición a la radiación en los tejidos circundantes normales.
4.3.1. Clasificación de la IMRT.
La IMRT puede ser clasificada bajo diferentes criterios:
• Por el método de cálculo o planificación, y éste puede ser directo o inverso.
• Por el equipo de tratamiento (LINAC) utilizado para la administración de IMRT, sea utilizando compensadores o utilizando el colimador multilámina (MLC). Dentro de este último grupo cabría recalcar la importancia de algunos componentes del LINAC como el mismo colimador multilámina, el sistema de control y el sistema dosimétrico.
• Por la técnica de administración del tratamiento con MLC, sea estática o sea dinámica.
4.3.2. Técnicas de Administración de Tratamientos con IMRT.
• Método estático de IMRT (Step and Shoot).
Se considera IMRT estática cuando los modificadores de haz permanecen inactivos mientras el haz está encendido, y las láminas se reposicionan con el haz apagado. Este método es considerado como más simple debido a una más fácil segmentación del haz y a un más sencillo control de calidad.
Si es verdad que los requerimientos de control de calidad en IMRT estática son menores y más fáciles de implementar que en el caso de IMRT dinámica, se debe prestar atención especial a los errores introducidos por la segmentación del haz y a la linealidad de la dosis en segmentos con bajo número de unidades de monitor. Este método puede requerir una alta cantidad de segmentos a fin de lograr la distribución deseada (Figura 25). Esto puede aumentar el tiempo de tratamiento, en ciertos casos de una forma considerable. Por esta razón, los algoritmos de optimización tanto al nivel del planificador como al nivel del LINAC se recomiendan.
Comparado con la IMRT dinámica, este método produce una dosis tratada mayormente compuesta por la suma de las dosis contribuida por cada segmento y con errores bajos de transmisión y de fugas.
Fig. 25 Haz segmentado para IMRT estática.
• Método Dinámico de IMRT (Sliding Window).
En IMRT dinámica los modificadores de haz cambian de posición mientras el haz permanece encendido. El método de IMRT dinámico puede lograr las distribuciones más suaves en la dirección de movimiento de las láminas. El control de calidad dosimétrico es complejo debido a su naturaleza dinámica. La precisión de la IMRT dinámica depende altamente de tres factores:
• El CML y la forma de las láminas.
• La velocidad, aceleración y la sincronización de velocidades de lámina con la tasa de dosis • El sistema de control del acelerador.
Con este método, la dosis total administrada está compuesta por la dosis directa, más un componente de dosis indirecta introducida por transmisión, fugas y penumbra.
En la Figura 26 se puede observar una secuencia típica de IMRT dinámica en donde destaca el barrido de láminas de izquierda a derecha, la estrechez de la apertura y el comienzo y final de la secuencia con ventana cerrada.
Es de notar que un ancho de apertura estrecha aumenta la resolución de IMRT pero a su vez incrementa el tiempo de tratamiento y por lo tanto las fugas.
Teóricamente no debería haber diferencia clínica entre los dos métodos de IMRT. Sin embargo, es importante recalcar la importancia de las limitaciones técnicas en el momento de su implementación práctica en los equipos y su diferente impacto en los protocolos de control de calidad.
4.3.3. El Colimador Multiláminas (MLC).
El CML es un componente electromecánico, controlado por el LINAC cuyo diseño original fue concebido para tratar haces conformales bidimensionales de una forma automatizada. Cuando los MLC comenzaron a aplicarse a la IMRT, la geometría del haz se consideró espacial y como consecuencia, las características del MLC pasaron a ser tridimensionales o cónicas. Los parámetros fundamentales que caracterizan un MLC son: la resolución de lámina, la distancia libre al isocentro, la forma del frente de lámina, las fugas entre láminas adyacentes, las fugas entre láminas opuestas y cerradas, la transmisión de láminas, la penumbra lateral de lámina, la penumbra frontal de lámina y, la velocidad y aceleración de las láminas.
Obviamente, la IMRT impuso mayores exigencias a cada uno de estos parámetros del MLC. Hoy se pueden encontrar tres tipos de MLC integrados en el cabezal de los LINACs, en la Figura 27 representa la configuración mecánica y el diseño básico de un colimador multilaminas.
Los parámetros caracterizadores de los MLC están asociados entre sí y en general compiten unos con otros. Por ejemplo, una mejor resolución de lámina trae consigo una mayor densidad de fugas y el requerimiento de un programa de mantenimiento más estricto. Un diseño de MLC separado del blanco (y más cercano al paciente) del LINAC trae consigo una mejora en la penumbra geométrica del haz, pero al mismo tiempo limita el movimiento del equipo con respecto al paciente y la flexibilidad del tratamiento. Las trayectorias curvas de láminas (geometría cónica) crean una penumbra de haz constante y reducida, pero a un mayor costo de producción y mayor complejidad del diseño.
Fig. 27 Colimador Multiláminas Integrado en el Cabezal del LINAC.
El tratamiento se planifica cuidadosamente con la ayuda de imágenes de tomografía axial computarizada tridimensional del paciente junto con cálculos computarizados de dosis para determinar la intensidad que mejor se adapte a la forma del tumor. Típicamente una combinación de varios campos de intensidad modulada
provenientes de distintas direcciones produce una dosis de irradiación individualizada que aumenta al máximo la dosis al tumor, pero también protege los tejidos normales adyacentes.
Debido a que con IMRT la proporción de dosis al tejido normal respecto a la dosis al tumor es baja, es posible administrar dosis de irradiación más altas y eficaces al tumor con menos efectos secundarios que con las técnicas de radioterapia convencional. La IMRT también puede reducir la toxicidad del tratamiento, aun con dosis no aumentadas (Figura 28).
Fig. 28 Plan de tratamiento para el cáncer de pulmón. Al emitir la radiación desde una serie de ángulos diferentes, los haces convergen en el tumor, el cual, como se ve aquí, queda envuelto en una "nube de la dosis". La dosis de radiación se concentra en el tumor (rojo) y se desplaza hacia los márgenes exteriores (verde).
4.3.4. Ventajas de esta técnica
Entre las ventajas de esta técnica se puede destacar el hecho de lograr reducir los efectos secundarios porque los órganos sanos circundantes reciben una menor dosis de radiación sin disminuir la capacidad de control del tumor primario. Por ejemplo, en cáncer de próstata se observa una menor frecuencia de irritación del recto o de la vejiga.
Asimismo, en aquellos tumores en los que con técnicas convencionales de radioterapia el control local del tumor es bajo (tumores recidivados, gliomas cerebrales, cáncer de cabeza y cuello avanzado, cáncer de pulmón y cáncer de próstata avanzado), la radioterapia de intensidad modulada nos permite incrementar la dosis sobre el tumor y probablemente incrementar la tasa de curación. Además, es muy probable que con la radiación de intensidad modulada se pueda acortar el tiempo de tratamiento. Actualmente, un tratamiento radical con radioterapia se prolonga entre 6 y 8 semanas porque la dosis diaria de radiación que se puede administrar es baja. Si conseguimos incrementar la dosis diaria de radioterapia sin aumentar la toxicidad, el tiempo total del tratamiento puede disminuir a 4-5 semanas.
Actualmente la IMRT se usa para tratar el cáncer de próstata, cabeza y cuello, mama, tiroides y pulmón, así como tumores ginecológicos, hepáticos y cerebrales, y linfomas y sarcomas