LA BRAQUITERAPIA DE PRÓSTATA

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1 - LA BRAQUITERAPIA DE PRÓSTATA - - Cecilia Maria Kalil Haddad - Hospital Sírio Libanês Radioterapia - São Paulo S.P. - Rua Adma Jafet n 91 Bela Vista São Paulo S.P. - fone : fax : fone/fax: radioterapia@sbshsl.br A braquiterapia de próstata com diferentes técnicas tem oscilado em popularidade por quase cem anos.benjamim Barringer no Memorial Hospital New York (1917 ) está entre os primeiros a adotar o uso de agulhas de Radium para este procedimento. Na década de 70, a braquiterapia de próstata realizada com a técnica retropúbica foi muito difundida e popularizada por Hilaris e Whitmore no MSKCC. Porém a qualidade destes implantes era questionável devido as dificuldades em execução e a falta de análise dosimétrica. Nesta década com as inovações tecnológicas, houve uma grande reativação do interesse para o tratamento de neoplasias precoces da próstata, através do implante intersticial permanente com I-125 e Pd-103 realizados pela técnica transperineal guiado pelo ultra-som. Toda a evolução da tecnologia, como a introdução de ultra-som transretal, tomógrafos, sistemas de planejamento computadorizados disponíveis comercialmente, combinados e utilizados para melhorar a habilidade de colocação das fontes, tem permitido a execução da braquiterapia de próstata de alta qualidade. A utilização do ultra-som transretal permite a visualização em tempo real da colocação das agulhas no ato cirúrgico como também permite a reconstrução da próstata em três dimensões, antes do implante, criando um modelo ideal para planejar o tratamento. Os sistemas de planejamento hoje em dia cada vez mais sofisticados, nos permitem definir a colocação das sementes em função do formato e tamanho da próstata. Fontes: O I-125 e o Pd-103 são as fontes mais freqüentemente utilizadas nestes procedimentos. Propriedades Físicas: I-125 Pd-103 Ano início de uso Meia Vida 59.4 d 17 d Energia Média 27.4 kev 21 kev Comprimento 4.5 mm 4.5 mm Diâmetro 0.8 mm 0.8 mm Comprimento 3 mm Ag 1 mm Pb

2 Marcado Taxa de dose 7.7 cgy h-1 18 cgyh-1 inicial Ar Kerma Rate (cgycm2mcih ) Atividade Máxima 6.3 U (5mCi) 2.6 U (2mCi) Dose Rate 0.88 cgyh Constante 1U-1 HVL (mm Pb) HVL (mm tecido) A comparação das constantes dosimétricas para os dois isótopos ilustra suas similaridades e diferenças. A maior diferença, a qual tem o maior efeito clínico, é a meia vida (T1/2). O I-125 com maior T1/2 apresenta respostas biológicas de reparo e repopulação diferentes do Pd-103 com menor T1/2. Em relação a energia, representa pouca variação relacionada a homogeneidade do implante. TG-43 : Em 1995, a American Association of Physicists in Medicine ( AAPM ) Radiation Therapy Committee Task Group 43, publicou um protocolo de dosimetria para fontes de braquiterapia intersticial de baixa taxa de dose. Esta publicação faz uma revisão dos trabalhos recentes sobre a dosimetria do I-125, Pd-103 e Ir-192, fontes utilizadas em braquiterapia intersticial, e recomenda um protocolo que inclui um formalismo de cálculo de dose e um conjunto de valores para os parâmetros dosimétricos. O TG-43 utiliza quantidades tais como : air kerma strength, dose rate constante, função de dose radial, função anisotropia e fator anisotropia.. O aspecto importante é que todas as quantidades apresentadas são referentes à medida de dose na água e não mais no ar, com a finalidade de diminuir as incertezas associadas aos cálculos de dose no tecido baseado em parâmetros de medidas no ar. O calculo de dose é dado por : D ( r,o ) = Sk. Λ. G ( r,o ) /G ( ro, O0 ). g(r ). F ( r, O ) Implemento do TG-43: As dificuldades encontradas para entender e principalmente adotar este formalismo podem ser divididas em dois aspectos : 1- Utilizando as constantes dosimétricas propostas pelo TG-43, o cálculo de dose pode variar em até 15% quando comparado às distribuições convencionais. A prescrição de dose deve ser revista junto ao radioterapeuta.

3 Para o I-125 : Se a dose prescrita (pré TG-43) era de 160 Gy então com os novos valores propostos a nova dose de prescrição deve ser de 144 Gy para ser mantida a mesma situação clínica. 2- O National Institute of Standards and Technology ( NIST ) propõe um novo procedimento de calibração para as fontes de I-125. Neste procedimento, a radiação de energia muito baixa que contribui para as medidas de calibração, porem não tem efeito clínico (pois são absorvidas muito próxima as fontes), foram excluídas. Tal modificação leva a aproximadamente a diminuição em 10% no valor do ar kerma strength. Se o usuário ignorar esta modificação, a dose absorvida será maior em 10%. No algoritmo de calculo proposto no TG-43 este fator deve ser levado em conta no valor da dose rate constante(λ). Kubo HD, Coursey BM, Hanson WF,et al. Report on the ad hoc committee of the AAPM radiation therapy committee on I-125 sealed source dosimetry, Int. J Radiat Oncol Biol Phys, 40(3): ,1998 Taxa de Dose : Nos implantes intersticiais da próstata, a dose prescrita é diferente quando se utiliza o I-125 ou o Pd-103, devido às diferenças na taxa de dose destes dois elementos. O Pd-103 apresenta taxa de dose inicial maior quando comparado ao I-125, e sua taxa de dose por dia varia de forma intensa nos primeiros trinta dias. O I-125 libera 80% de sua dose total em 135 dias ao passo que o Pd-103 em 35 dias. A dose efetiva biológica para o I-125 é de dias e a do Pd-103 é de 50 a 102 dias (Ling IJROP vol 23 p81). A rápida taxa de dose inicial do Pd-103 pode ser benéfica em alguns tumores. Taxa de Dose = Dose Total / Vida Média Para o I-125 : 160 Gy cgy / h 144 Gy cgy / h 115 Gy cgy / h Devido as diferenças nos efeitos biológicos em função das diferentes taxas de dose, a dose de 160 Gy para o I-125 é considerada radiobiológicamente equivalente a 115 Gy para o Pd-103. Modelos baseados no Modelo Linear Quadrático têm sido construídos para estimar estas diferenças, mas sua aplicabilidade na clínica ainda é questionável. O RBE do I-125 e do Pd-103 tem sido comparados em experiências, ( Ling, 1995 ) e valores de 1.4 para o I-125 e de 1.9 para o Pd-103 foram reportados. A diferença desta magnitude é numericamente substancial, justificando redução de dose em

4 aproximadamente 30%, porem não existem ainda dados suficientes para utilização em tumores da próstata em humanos. Filosofia de Tratamento e Considerações Técnicas : Antes de inicializar o programa de implante intersticial permanente com I-125 e Pd-103 realizados pela técnica transperineal guiado pelo ultra-som, algumas posições devem se definidas pelo grupo de trabalho. 1- Planejamento : planejamento do tratamento pode ser realizado antes (pré) ou durante o tratamento. 3- Como as sementes devem ser distribuídas: Carregamento uniforme : ( Quimby ) Sementes são colocadas em distâncias fixas (1cm) umas das outras. Com esta técnica um número maior de sementes de atividade mais baixa são utilizadas. Vantagens: menor dependência dosimétrica no posicionamento das sementes. Desvantagens: pode ser tecnicamente difícil devido as limitações anatômicas. Carregamento periférico: ( Paterson Parker ) Sementes são colocadas somente na periferia da próstata. Um numero menor de sementes de atividade mais alta são utilizadas. Vantagens : maior uniformidade de dose na próstata e diminuição de dose na uretra. Desvantagens : posicionamento das sementes é muito crítico, ao mesmo tempo em que com poucas sementes de atividade mais alta a dose em reto e em feixes nervosos pode ser maior. Carregamento uniforme modificado : São intercalados planos com carregamentos uniforme e periférico. 3 Técnica de implante: Agulhas pré carregadas: agulhas são pré-carregadas com sementes individuais intercaladas por espaçadores Mick applicator : sementes são inseridas da base ao ápice da próstata com o aplicador conforme as agulhas são retiradas Rapid Strand : sementes são contidas em um material de sutura O Serviço de Radioterapia do Hospital Sírio Libanês - SP, seguindo a filosofia de tratamento e a experiência clínica do grupo do Seattle Prostate Institute Seattle USA, optou pelo pré-planejamento dos tratamentos, com a distribuição

5 de sementes seguindo o carregamento uniforme modificado e utilizando inicialmente agulhas pré-carregadas, pensando que com estas opções, na maioria das situações clínicas é possível satisfazer os requerimentos do radioterapeuta, do urologista e do físico. A modificação feita em relação ao Centro de referência é que a inserção das sementes é feita no mesmo dia do pré-planejamento. Planejamento em relação a anatomia Limitações : Envolver o volume alvo com espaçamento de sementes apropriados não fácil, visto que a próstata com sua anatomia piramidal, tem a bexiga em sua base e tem o reto e o arco púbico como suas paredes. Cada uma destas estruturas pode restringir a colocação das agulhas e sementes. Na uretra, situada tipicamente na linha média da próstata, sendo pouco anterior na base e mais central no ápice, não deve ser colocada diretamente as sementes assim como sua dose de tolerância deve ser obedecida.. O carregamento deve então acomodar estas limitações anatômicas e também satisfazer a condição que a dose prescrita englobe totalmente o volume alvo. Avaliação do Planejamento: Com todas as considerações já citadas, devemos também tentar obter uma distribuição de dose homogênea, ou seja, devemos tentar diminuir a inomogeneidade de dose dentro do implante que é uma característica importante da braquiterapia. Independentemente do tipo de carregamento utilizado, algumas regiões receberão doses maiores que outras, desta forma é necessário a definição de referencias para a avaliação do planejamento do tratamento. Matched Pheripheral Dose (MPD) : superfície de isodose que engloba um volume igual ao volume de um elipsóide, tendo as mesmas dimensões ortogonais do volume alvo.(este conceito não é adequado para implantes onde o volume alvo é irregular, não elipsoidal. Não é recomendado pelo TG-56) Minimum Peripheral Dose(mPD) : máxima dose que engloba 100% do volume alvo. Volumes de alta dose : Sugerido : minimizar os volumes que recebem doses maiores que 20% da dose prescrita. Doses de Tolerância : valores sugeridos : uretra 400 Gy e reto 100Gy. (Wallner 1995) Diferentes valores são aceitos em diferentes Instituições. Contornos de isodose Histograma de Dose Volume: determina a fração do volume que recebe a dose de prescrição e a dose em tecidos normais.

6 Imagens : Visualização da Próstata : A vantagem principal da moderna braquiterapia de próstata é a capacidade de visualizar a imagem da glândula para planejar o tratamento e guiar a colocação das fontes durante o procedimento. O volume da próstata pode ser derivado do ultra-som, tomografia ou ressonância magnética. Cada modalidade tem vantagens e desvantagens. O volume e formato podem ser influenciados pela modalidade, pelo equipamento específico e pela interpretação do médico. Estas diferenças podem afetar o grau de cobertura do volume pela dose prescrita. Ultra-som : é o método mais utilizado hoje para o planejamento e tratamento, devido a possibilidade de imagens em tempo real. Discussões existem sobre o método, referente a definição do tamanho prostático real. Tomografia : para a avaliação pós-implante é o método de escolha na maioria dos Centros, devido a facilidade de visualização das sementes. Não pode ser utilizado em tempo real e os contornos da próstata não são bem definidos, dependendo da interpretação do médico. Ressonância Magnética : apresenta maiores detalhes da estrutura interna da próstata, com contornos bem definidos. Porem não pode ser utilizado em tempo real e o custo é elevado. Pré-planejamento : 1-Estudo Volumétrico: O primeiro passo do planejamento é a execução do estudo volumétrico. Utilizando o ultra-som transretal, cortes são feitos a cada 5mm, da base ao ápice da próstata. A imagem mais proximal é considerada o plano 0 (plano da base). Todos os outros planos são especificados a partir da distancia deste plano. No monitor do ultra-som é mostrada uma grade com as mesmas coordenadas do template a ser usado no procedimento. O objetivo é enquadrar a próstata geometricamente nas coordenadas do template, com posições de simetria. 2-Volume Alvo : O volume alvo é desenhado pelo radioterapeuta em todas as imagens do ultrasom. 3-Sistema de Planejamento: As imagens do volume alvo são transferidas para o Sistema de Planejamento (SP), onde é utilizado como referencia o mesmo padrão de grade do estudo volumétrico. A posição (coordenadas) das agulhas e sementes são definidas e a avaliação do implante é feita, considerando os conceitos citados anteriormente. 4- Em função dos dados impressos no SP, o material radioativo é preparado. Procedimento :

7 No procedimento o primeiro passo é a reprodução das imagens obtidas no estudo volumétrico, incluindo a posição ao grade em relação a próstata. Com a utilização do template, agulhas estabilizadoras são inicialmente colocadas e após as agulhas com as sementes, seguindo as coordenadas definidas no préplanejamento e com a confirmação das imagens transversal e sagital da próstata obtidas em tempo real pelo ultra-som. Pós Implante : O volume implantado é revisto pelo ultra-som e por fluoroscopia, definindo a necessidade da colocação de sementes extras em pontos frios ou na localização inicial do tumor. A cistoscopia é feita para verificar a presença de sementes na bexiga. A monitoração da sala, do instrumental e do paciente é então executada. Dosimetria Pós Implante : A correlação entre o pré-planejamento e o pós-implante nos fornece o maior numero de informações sobre a qualidade do tratamento. Para tal, algumas instituições utilizam programas sofisticados de comparação de imagens, outros utilizam magnificação correspondente (ultra-som vs. tomografia) e uma linha de referencia. A primeira grande dificuldade encontrada neste processo é a definição do tempo ideal para a realização da tomografia pós-implante, visto que a inserção das agulhas produz um aumento no volume da próstata. Diversos autores têm estudado este problema e parece que ainda hoje uma posição definida não foi encontrada. A tomografia, o método utilizado com mais freqüência, também nos leva a incertezas tais como : dificuldade em delinear a próstata e dimensões obtidas com o CT são diferentes das obtidas com o ultra-som. Com todas as dificuldades e incertezas associadas ao processo, é altamente aconselhável que o departamento de física com a ajuda dos radioterapeutas, defina o método próprio para a avaliação do pós-planejamento. Para esta analise é recomendado utilizar o Histograma de Dose e Volume com as seguintes documentações de dose referentes ao volume alvo : D 100, D 90 e D 80 : dose que engloba 100%, 90% e 80% do volume alvo V 200, V 100, V 90, V 80 : volume que recebe 200%, 100%, 90% e 80% da dose prescrita. Controle de Qualidade : O programa de controle de qualidade deve ser escrito, com detalhes específicos, antes dos procedimentos de implante intersticial permanente com I-125 e Pd-103 realizados pela técnica transperineal guiado pelo ultra-som terem seu início. O programa deve incluir : - Verificação da acurácia geométrica dos sistemas de imagens utilizados. - Verificação do algoritmo e constantes dosimétricas utilizadas no Sistema de Planejamento

8 - Sementes : calibração local obedecendo a normas internacionais deve ser feita, sempre que instrumental necessário seja disponível. Proteção Radiológica : O plano de proteção radiológica deve incluir programas definidos, escritos, sobre: - monitoração do paciente - monitoração da sala e instrumental - preparo de material radioativo - orientações ao paciente Bibliografia : 1- Ultrasound Guided Seed Implantation of the Prostate: A Practical Review Course: Seattle Prostate Institute Swedish Medical Center Seattle, Washington 2- Kent Wallner; John Blasko; Michael Dattoli : Prostate Brachytherapy : Made Complicated 3- Ravinder Nath; Lowell Anderson; Gary Luxton; Keith Weaver; Jeffrey Williamson; Ali Meigooni : Dosimetry of intersticial Brachytherapy sources : Recommendatios of the America Association of Physicists in Medicine - Radiation Therapy Committe Task Group n Yan Yu ; Lowell Anderson ; Zuofeng Li; David E Mellenberg; Ravinder Nath; M C Schell; Frank M Waterman; Andrew Wu; John C Blasko: Permanent prostate seed implant brachytherapy: Report of the America Association of Physicists in Medicine Task Group n Ravinder Nath; Lowell Anderson; Jerome Meli; Arthur Olch; Judith Anne Stitt; Jeffrey Williamson: Code of practice for brachytherapy physics: Report of the America Association of Physicists in Medicine Radiation Therapy Committe - Task Group n Kubo HD, Coursey BM, Hanson WF,et al. Report on the ad hoc committee of the AAPM radiation therapy committee on I-125 sealed source dosimetry, Int. J Radiat Oncol Biol Phys, 40(3): , Guidance for Users of I-125 seeds: