Ir al Home page
   
 
 

Radiocirugía Estereotáxica en Cuba: ¿X-knife o G-knife?

Rodolfo Alfonso Laguardia, PhD[1]

[1] Físico Médico del Departamento de Radioterapia del Instituto de Oncología y Radiobiología, Habana

email:  rodocub@yahoo.com

Introducción:

La radiocirugía estereotáxica (RCE) consiste en el tratamiento de afecciones intracraneales mediante el uso de una única sesión de irradiación  a una dosis alta y con una elevada precisión espacial. El término radiocirugía proviene de los efectos tan dramáticos que produce esta irradiación intensa en volumen blanco, que equivalen a cambios producidos por un acto quirúrgico [[1]]

En la actualidad existen dos formas de llevar a cabos tratamientos de RCE:

q       Los basados en el uso de rayos gamma de múltiples fuentes radiactivas de Co-60 Þ G-knife

q       Los basados en el uso de rayos X de alta energía producidos en un Acelerador Lineal de Electrones Þ X-knife

q       Los basados en el uso de haces de protones de alta energía producidos en un Ciclotron. Estos sólo existen en EEUU a modo de investigación.

 

En Cuba, entre 1991 y 1993 se trataron 13 pacientes con MAV empleando RCE en el Hospital Hermanos Ameijeiras [[2]], mediante un sistema basado en un acelerador convencional para uso en radioterapia, con haces de fotones de 6 MV y 18 MV y de electrones de 6 energías diferentes. Para la RCE se emplearon colimadores especiales y sistemas de fijación y localización comerciales, así como un Sistema Computarizado de Planificación de tratamientos de estereotaxia, desarrollado por físicos médicos del Departamento de Radioterapia de dicho hospital [[3]]. Estos tratamientos no se continuaron realizando por problemas del equipamiento.

Después de transcurrido un decenio, nuestro país se encuentra nuevamente en condiciones de implementar los tratamientos de RCE, pero se hace necesario redefinir que tecnología es la más adecuada para enfrentar esto.

El presente trabajo realiza un análisis comparativo entre los dos sistemas disponibles en el mercado para realizar RCE y cuál de ellos sería el recomendable.

 

Materiales y Métodos

G-knife:

El Gamma Knife® [[4]] ha estado disponible en el mercado por 30 años, disponiéndose en la actualidad de un fuerte respaldo en cuanto a investigación y seguimiento de los tratamientos realizados con estos (más de 100 mil).

El G-knife posee 201 fuentes de Co-60 que no se mueven durante el tratamiento, posibilitando un alto grado de precisión. Los equipos G-knife de hoy en día no difieren significativamente de los primeros desarrollados.

X-knife:

La RCE basada en aceleradores lineales [[5], [6], [7], [8]]es la que actualmente prevalece en el mundo. Existen diferentes fabricantes de aceleradores que son empleados con este fin, ya sea como máquinas exclusivamente dedicadas a RCE o no. El X-Knife® es el más utilizado para fines de RCE. La RCE basada en estos sistemas permite, además del tratamiento de la mayoría de las lesiones a las que se les indica el G-knife, la irradiación de lesiones extracraneales, así como el fraccionamiento de la dosis (Radioterapia Estereotáxica, RTE).

 

Análisis Comparativo G-knife vs. X-knife

 

Para evaluar la factibilidad de implementar la RCE en Cuba hemos tomado los principales aspectos que sirven de indicadores de las tecnologías analizadas. La siguiente tabla presenta de forma comparativa los diferentes parámetros evaluados:

 

Parámetro

G-knife

X-knife

Aspectos Físicos/técnicos

 

 

  • Fuente de radiación

***

201 fuentes de Co-60. Fotones de 1.25 MeV

****

Cabezal del acelerador con una sola fuente.

Fotones de 6MV.

  • Necesidad de recambio de fuente

*

Cada 5-6 años

(aprox. $1Millón/recambio)

***

Magnetron $8 mil cada 3 años.

Tiratrón $1.5 mil cada 2 años

Guía-onda $10 mil cada 10 años [[9]]

  • Movimientos de la fuente

****

Fuentes estáticas

**

Se requiere rotar la fuente y la camilla

  • Colimación básica del haz

****

Solo campos circulares, de 4, 8, 14, 18 mm

***

Campos circulares de 5 a 45 mm, paso de 2.5 mm

  • Posibilidad de conformar lesiones amorfas

**

Complejidad de conformación de haces [[10]]

Mediante el empleo de múltiples isocentros.[[11]]

Dificultades para acople entre campos

*****

Empleo de cono conformado

Empleo de colimadores micro-multiláminas  (MMLC) [[12]]

  • Precisión del isocentro

****

< 1 mm

**

1 mm

  • Posibilidad de modular intensidad

**

Poco factible

*****

Posibilidad de usar intensidad modulada con MMLC (IMRT) [[13]]

Optimización de distribuciones de dosis [[14]]

  • Dosimetría y calibración

*

Complejidad por múltiples fuentes.

No existe experiencia en Cuba

****

Un solo haz.

Se dispone de equipamiento dosimétrico y personal calificado cubano

  • Planificación del tratamiento

**

No existe experiencia en Cuba

*****

Vasta experiencia en Cuba

  • Mantenimiento y reparación

**

No existe experiencia en Cuba

****

Personal electromédico cubano capacitado

  • Staff de física medica y dosimetría

**

No hay físicos médicos cubanos capacitados en esta tecnología

****

En todo el país hay físicos médicos entrenados en aceleradores lineales.

 

Aspectos Clínicos [[15]]

 

 

Posibilidad de evitar irradiar tejido sano

***

Mejor colimación en lesiones pequeñas (< 5mm)

Peor conformación de lesiones no esféricas (amorfas)

***

Mejor conformación de lesiones no esféricas con campos personalizados y uso de MMLC

Posibilidad de tratar lesiones grandes (>3cm)

**

múltiples isocentros

Afecciones radiobiológicas del tejido sano por fracción única [[16]]

*****

Campos conformados

Fraccionamiento de dosis permite reducir daños al tejido sano [[17]]

Indicaciones [[18]]

***

Lesiones pequeñas (Æ<2cm):

*****

Amplio rango de tamaños y formas de lesiones (3-5cm):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Radioterapia estereotáxica extracraneal

*

No es factible

*****

Posible con accesorios de inmovilización adecuados [[19], [20]]

Aspectos de Seguridad Radiológica

 

 

Gestión de material radiactivo

*

Manejo de gran cantidad de material radiactivo (201 fuentes de Co-60)

Gestión de desechos con las fuentes usadas

*****

No se genera material radiactivo.

Se emplean fotones de menos de 8 MV, por lo que no hay activación neutrónica

Blindaje y Bunker

*****

Requiere de bunker con menores requerimientos de blindaje [[21]]

Costo aprox. $30mil

**

Se requiere de bunker masivo

Costos aprox. $80mil

(posible empleo de bunker existente de bomba de Co)

Emergencias y fugas radiológicas

*

Mayor probabilidad de accidentes radiológicos. [[22]]

Posibilidad de deshermetización de fuentes

 

****

No existen posibilidades de fugas imprevistas ni deshermetización de fuentes.

Aspectos Económicos

 

 

Coste promedio en mercado

*

US$ 3 Millones

*****

US$ 0.8 a 1.4 Millones

(en dependencia de si se adquiere una máquina dedicada o no)

Coste por recambios de fuentes, piezas principales y mantenimiento

*

US$ 1.2 Millones cada 5 años

****

US$ 120 mil cada 5 años

Recursos humanos [[23]]

***

***

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mercadeo y turismo de salud

***

Solo indicaciones de RCE para lesiones menores de 2 cm.

US$ 8 mil por tratamiento

****

Mayor mercado. RCE y RTE. RTE extracraneal.

Radioterapia convencional

US$ 6mil por RCE

US$ 4mil por RTE

US$ 2mil por RT convenc.

* Muy desventajoso

** Desventajoso

*** No esencial

**** Ventajoso

*****Muy ventajoso

A los aspectos económicos mencionados se debe agregar el ahorro de recursos al país que implicaría la implementación de los tratamientos de RCE en Cuba por cualquiera de las 2 variantes evaluadas, al eliminar la necesidad de enviar alrededor de 30 casos cada año a tratarse en instituciones extranjeras, que a un costo promedio de US$ 12 mil por caso, representan un gasto de aprox. US$ 360 mil anuales, equivalente al costo de un módulo de upgrade para emplear un acelerador lineal con fines de RCE.

Conclusiones

En estos momentos existen las condiciones propicias en Cuba para la reintroducción de los tratamientos con RCE y con RTE.

La reciente adquisición de 2 aceleradores lineales en la Habana y Sgto. de Cuba, conjuntamente con la disposición de profesionales en física medica, neurocirugía y radioterapia oncológica, propicia la implementación de los tratamientos estereotáxicos en base a aceleradores lineales. Sólo se requeriría adquirir el equipo especial para ejecutar los tratamientos de RCE en estos aceleradores, compuesto principalmente por:

  • Laser-Angiographic Target Localizer (LATL)
  • CT /MR Localizer Frame
  • Relocatable Head Frame (GTC)
  • Sistema de planificación computarizado para RCE (módulo para  upgrade del sistema ya existen en el país para radioterapia convencional)
  • Accesorios de colocación del paciente:
    • Rectilinear Phantom Pointer (RLPP)
    • Laser Target Localizer Frame (LTLF)
    • Linac Couch Mount Adapter (LCMA)

El costo de estos accesorios en conjunto fluctúa en US$ 150 mil por cada acelerador.

Estos equipos son explotados de lunes a viernes para radioterapia convencional, por lo que podría emplearse todos los sábados para tratamientos de RCE, permitiendo realizar, entre ambas instituciones, unos 100 casos anuales, con lo cual se cubriría, por el momento, la demanda nacional de este tipo de tratamientos.

Este número podría incrementarse en la medida que se instalen nuevos aceleradores lineales en otros servicios de radioterapia del país (Villa Clara, Hosp. Hnos. Ameijeiras, Camaguey).

Como queda evidenciado en la tabla, se descarta completamente la opción del GAMMA-KNIFE como solución al problema de la RCE en Cuba, por todas las desventajas y limitaciones que representa.

Referencias

[1] Leksell L: The stereotaxic method and radiosurgery of the brain. Acta.Chir.Scand. 102:316-319, 1951

[2] Ochoa L., Salva L., González J, Pérez A, Rodríguez Machado J, Benasco J: Radiocirugía Estereotáxica en 13 pacientes con MAV Intracraniales, Hosp. Hnos. Ameijeiras, 1994.

[3] Alaminos, I. Ortega, H. Molina, P. Valladares, R. Quiñones: A Stereotactic Surgical Planning System for the IBM 386 / 486 PC Family.World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering, Rio de Janeiro, Brazil 1994

[4] Coffey RJ, Lunsford LD: Stereotactic radiosurgery using the 201 Cobalt-60 source gamma knife. Neurosurg.Clin.North.Am. 1:4:933-954, 1990

[5] Colombo F, Benedetti A, Pozza F, et al: External stereotactic irradiation by linear accelerator. Neurosurgery 16:154-160, 1985

[6] Betti OO: Treatment of arteriovenous malformations with the linear accelerator. Appl.Neurophysiol. 50:262, 1987

[7] Colombo F: Linear accelerator radiosurgery. A clinical experience. J.Neurosurg.Sci. 33:123-125, 1989

[8] Podgorsak EB, Pike GB, Pla M, et al: Radiosurgery with photon beams: physical aspects and adequacy of linear accelerators. Radiother.Oncol. 17:349-358, 1990

[9] Almeida, C.E.: Cobalto vs. Acelerador Lineal, III Congreso Latinoamericano de Fisica Medica, Caracas, septiembre 2001.

[10] Flickinger JC, Maitz A, Kalend A, et al: Treatment volume shaping with selective beam blocking using the Leksell gamma unit. Int.J.Radiation Oncology Biol.Phys. 19:783-789, 1990

[11] Flickinger JC, Lunsford LD, Wu A, et al: Treatment planning for gamma knife radiosurgery with multiple isocenters. Int.J.Radiation Oncology Biol.Phys. 18:1495-1501, 1990

[12] Shiu, A. S., Kooy, H. M., Ewton, J. R., Tung, S. S., Wong, J., Antes, K., and Maor, M. H. Comparison of miniature multileaf collimation (MMLC) with circular collimation for stereotactic treatment. Int J Radiat Oncol Biol Phys 37(3), 679-688. 97.

[13] Woo SY, Grant W.H. III, Bellezza D, et al: A comparison of intensity modulated conformal therapy with a conventional external beam stereotactic radiosurgery system for the treatment of single and multiple intracranial lesions. Int.J.Radiation Oncology Biol.Phys. 35:593-597, 1996

[14] Suh TS, Bova FJ, Yoon SC, et al: Optimisation of dose distribution for linear accelerator-based stereotactic radiosurgery. Med.& Biol.Eng.& Comput. 31:S23-S30, 1993

[15] Steiner L, Prasad D, Lindquist C, et al: Clinical aspects of Gamma Knife stereotactic radiosurgery., in Gildenberg PL, Tasker RR (eds): Textbook of stereotactic and functional neurosurgery. New York: McGraw-Hill, 1998, pp 763-803

[16] . Altschuler E, Lunsford LD, Kondziolka D, et al: Radiobiologic models for radiosurgery. Neurosurg.Clin.North.Am. 3(1):61-77, 1992

[17] Hariz MI, et al.: A non-invasive method for fractionated stereotactic irradiation of brain tumors with the linear accelerator. Radiother.Oncol. 17:52-72, 1990

[18] 1997 Study. Courtesy Jay Loeffler, M.D., Harvard Medical School, Boston, MA

[19] Blomgren H, Lax I, Naslund I, et al: Stereotctic high dose fraction radiation therapy of extracranial tumors using an accelerator. Acta Oncol 34:861-870, 1995

[20] Hamilton AJ, Lulu BA, Fosmire H, et al: Preliminary clinical experience with linear accelerator-based spinal stereotactic radiosurgery. Neurosurgery 36:311-319, 1995

[21] Maitz AH, Lunsford LD, Wu A, et al: Shielding requirements on-site loading and acceptance testing on the Leksell gamma knife. Int.J.Radiation Oncology Biol.Phys. 18:469-476, 1990

[22] Shearer DR, Roventine WA, Coy SR: Anomalous primary radiation from the Leksell gamma knife unit. Health Phys 67:657-660, 1994

[23] Larsen et al: Current Radiosurgery Practice: Results of an ASTRO Survey:IJROBP 28(2)523-526, 1994

 

Ir a Temas Libres      Home Page     Ir a Conferencias

Copyright © 1999 - 2002, Neurocirugía´02