O documento discute a teoria e prática da radioterapia, incluindo: 1) as radiações ionizantes e seus efeitos biológicos; 2) a importância do fracionamento para proteger tecidos normais; 3) modalidades como braquiterapia e teleterapia; e 4) o planejamento e administração dos tratamentos usando imagens e sistemas de dosimetria.

1. Radioterapia Da física à medicina: teoria e prática da especialidade Rui P Rodrigues Unidade de Radioterapia Hospital CUF Descobertas http://rt.no.sapo.pt

2. Resumo Teoria Radiações ionizantes Absorção e mecanismos de acção Radiobiologia Modalidades de tratamento com radiações Prática Dosimetria básica e calibração Planeamento e dosimetria clínica Administração dos tratamentos Novas técnicas

3. Radiações ionizantes Directamente partículas electrões rápidos Indirectamente radiação electromagnética fotões X e gama Moléculas do hospedeiro

4. Absorção e mecanismos de acção Interacção física absorção de energia, ionização, excitação Fase físico-química efeito directo (macromoléculas vitais); efeito indirecto (radicais livres de oxigénio) Alterações moleculares quebra de ligações, polimerização, despolimerização Lesão bioquímica síntese de DNA e RNA, inibições enzimáticas núcleo celular: DNA - alterações cromossómicas RNA - alterações funcionais Efeitos biológicos lesão do material genético, alterações metabólicas 10 -18 - 10 -3 segundos minutos - horas segundos - minutos

5. Lesão do material genético fracção reprodutiva paragem ou atraso de maturação efeitos precoces horas / dias / semanas Efeito biológico das radiações Alterações metabólicas mutação celular efeitos tardios meses / anos morte celular

6. Sensibilidade tumoral Hemolinfáticos (leucemias, linfomas, mielomas) Seminomas e germinomas Carcinomas indiferenciados (vias aerodigestivas superiores) Sarcoma de Ewing Basalioma cutâneo Carcinoma espinocelular (pele e mucosas) Adenocarcinomas Sarcomas de partes moles Condrossarcomas Osteossarcomas Melanoma

7. Radiossensibilidade Factores de variação: ciclo celular (M; G2; G1-S) tipo de radiação (eletrões, fotões, partículas pesadas ...) oxigenação dos tecidos drogas: radiossensibilizantes (imidazóis) radioprotectoras (amifostina) (selectividade) hipertermia (41-43ºC) fraccionamento

8. Fraccionamento R ecuperação de dano subletal ou potencialmente letal (predominante em células normais) R epopulação por células normais, que sobrevivem à irradiação ou que migram da periferia da zona irradiada R ecrutamento para o ciclo celular de células em repouso (tecidos sãos) R edistribuição para fases mais sensíveis do ciclo celular (tumor) R eoxigenação do componente hipóxico do tumor (- sensível)

9. Radiocurabilidade Factores de variação: radiossensibilidade intrínseca do tumor volume do tumor extensão local (osso, cartilagem ...) disseminação a distância tolerância dos tecidos sãos estado geral do hospedeiro

10. Índice terapêutico Razão entre a dose de tolerância dos tecidos sãos e a dose tumoricida Todos os tumores são radiossensíveis ... ... mas ... ... só são radiocuráveis se a dose necessária para o seu controlo não for demasiado nociva para o hospedeiro. 90% 10% Dose Tumor (+) radiossensível Tumor (-) radiossensível Tecido normal Morte celular (controlo tumoral vs. complicações)

11. Modalidades de radioterapia Braquiterapia - fontes radioactivas seladas intersticial - introduzidas nos tecidos; 192 Ir, 198 Au, 125 I, 103 Pa endocavitária - em cavidades naturais; 137 Cs, 60 Co endoluminal – no lumen das vias aereas/digestivas; endovascular – no interior de vasos sanguíneos; plesioterapia - em contacto com as lesões; 192 Ir Teleterapia - radioterapia externa convencional - aceleradores lineares, bombas de Cobalto intraoperatória - isolada ou em complemento estereotáxica / radiocirurgia - SNC, MAV conformacional (3D-CRT) intensidade modulada (IMRT)

12. Radioterapia isolada Taxas de sobrevida aos 5 anos (%) Pele (não melanoma) ................................................... 90 - 95 Lábio ............................................................................ 80 - 90 Cavidade oral ............................................................... 60 - 90 Laringe (T 1-2 N-) .......................................................... 70 - 90 (T 3-4 N+) .......................................................... 20 - 30 Mama (T 1-2 N-) ............................................................. 80 - 90 (T 3-4 N+) ............................................................ 60 - 65 Colo do útero (Est.I e II) ................................................ 70 - 90 Corpo do útero (Est.I e II) .............................................. 60 - 80 Próstata (T 1-2 N-) ........................................................... 75 - 80 Canal anal ..................................................................... 50 - 70 Doença de Hodgkin ...................................................... 80 - 90 Linfoma folicular ......................................................... 70 - 80

13. Radioterapia combinada Com cirurgia RT pós-operatória por necessidade (após cirurgia incompleta) * por princípio (taxa elevada de recaídas locais) * RT pré-operatória por princípio (possibilitar uma cirurgia ‘limpa’) por necessidade (preservação de órgão) RT intra-operatória * Com quimioterapia Sequencial Concomitante

14. Terapêutica combinada - I A ordem pela qual é efectuada a combinação Cirurgia/Radioterapia pode ter um impacto profundo no risco de desenvolver efeitos secundários precoces ou tardios.

15. Terapêutica combinada - II Alterações na técnica cirúrgica ou na cronologia dos tratamentos pode modificar o risco de ocorrência de efeitos secundários

16. Dosimetria básica e calibração - I Verificação de: doses em profundidade e homogeneidade dos feixes para todas as dimensões de campo possíveis para todas as energias e para todos os feixes de tratamento disponíveis

17. Dosimetria básica e calibração - II Introdução dos valores medidos no sistema de planeamento e dosimetria

18. Integração de imagens Radiologia convencional TAC RMN PET Aquisição de imagens do doente nas localizações de interesse

19. Planeamento e Dosimetria clínica Introdução das imagens obtidas no sistema de planeamento e dosimetria Elaboração do plano de tratamento mais adequado Execução da dosimetria Transferência de dados para o aparelho de tratamento

20. Dosimetria clínica

21. Dosimetria clínica

22. Dosimetria clínica

23. Dosimetria clínica

24. Administração de tratamentos Posicionamento do doente na sala de tratamento Configuração do equipamento para administração do tratamento Administração do tratamento: modo estático modo dinâmico

25. Intensidade modulada - I Adaptação das características dos equipamentos às necessidades do tratamento

26. Intensidade modulada - II Modulação dos feixes de radiação de modo a obter uma configuração adaptada às heterogeneidades da zona a tratar