A HISTÓRIA DA RADIOTERAPIA. Roberto Salomon, M.Sc. Físico Médico

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1 A HISTÓRIA DA RADIOTERAPIA Roberto Salomon, M.Sc. Físico Médico

2 A HISTÓRIA DA RADIOTERAPIA 1. Descobertas 2. Primeiras aplicações 3. Desenvolvimento das técnicas e dos equipamentos 4. Desenvolvimento dos conhecimentos de radiobiologia e de radioproteção

3 Descoberta dos Raios-X e da Radioatividade o físico alemão Wilhelm Konrad Röentgen ( ) descobriu uma nova espécie de radiação produzida pela descarga elétrica ocorrida em uma ampola de vidro contendo um gás rarefeito (tubo de Crookes): raios-x.

4 Descoberta dos Raios-X e da Radioatividade Laboratório de Röentgen

5 Descoberta dos Raios-X e da Radioatividade Antoine Henri Becquerel ( ), Paris radioatividade natural: chapas fotográficas previamente colocadas sob amostras de um sal duplo de sulfato de urânio e potássio.

6 Descoberta dos Raios-X e da Radioatividade Primeira tentativa de tratar uma recidiva local de um carcinoma de mama por Emil Grubbé (Chicago); (1 h de exposição por 18 dias). Obteve alguma melhora mas faleceu devido a metástases Primeiro uso dos raios X para câncer de estômago por Victor Despeignes (Lyon - França); 1896 Irradiação de um tumor de pele em uma criança de 4 anos por Léopold Freund (Viena - Áustria);

7 Descoberta dos Elétrons Joseph John Thomson ( ) utilizou os famosos tubos de raios catódicos de Willian Crookes ( ) em sua descoberta, os mesmos utilizados por Röentgen na descoberta dos raios X em 1895.

8 1897 Curie chamou de radioatividade os raios de urânio descobertos em 1896 por Becquerel. Nasce a filha Irene. 1898, Paris Marie e Pierre Curie: descoberta do polônio e do rádio

9 Primórdios da Braquiterapia Início lento: falta de fontes radioativas adequadas Rádio isolado ( ) + melhoria tecnológica na produção dos raios X: progresso rápido 1900 Primeiro uso terapêutico do rádio para braquiterapia de pele pelo Dr. Danlos (Hospital Saint-Louis - Paris);

10 Primórdios da Braquiterapia 1903, Alexander Graham Bell escreveu: Não há razão pela qual uma pequena quantidade de Radium, selada num tubo de vidro fino, não possa ser inserida bem no interior de um tumor maligno agindo assim diretamente sobre a lesão. Não valeria a pena se fazer experimentos ao longo dessa linha de pensamento?

11 Primórdios da Radioterapia 1903 Primeira descrição científica do efeito da radioterapia nos linfonodos (Dr. Senn e Dr. Pusey) 1904 Primeiro tratado de radioterapia por Joseph Belot em Paris 1905 Descoberta da sensibilidade do seminoma aos raios X por Antoine Béclère em Paris Dr. Young usou radium intrauretral para um tratamento de câncer de próstata com resultados encorajadores.

12 1911 Ernest Rutherford descoberta do núcleo atômico

13 Primórdios da Radioterapia 1913 Criação do Instituto do Radium por Marie Curie e Claudius Regaud Marie Curie leva unidades móveis de radiografia para a frente de batalha 1915 Modelo atômico do átomo por Ernest Rutherford (Cambridge): desenvolvimento dos tubos de raios X

14 Primórdios da Braquiterapia Planejamento dos tratamentos desenvolvidos empiricamente em miligramas-hora para uma dada geometria

15 Primórdios da Braquiterapia 1920 Edith Quimby e colaboradores (Memorial Hospital) desenvolveram um sistema de planejamento de dose em braquiterapia mais geral.

16 Radiodiagnóstico no início do século XX

17 Raios X nas ruas

18 Criação das Sociedades de Radioproteção 1925 ICRU: definir grandeza para radiação 1928 ICRP: preocupação com a proteção radiológica: definido o röentgen (R) NCRP Descoberta dos nêutrons por Sir James Chadwick (Cambridge)

19 Braquiterapia: Sistemas Dosimétricos Sistema Quimby (1932): distribuição uniforme das fontes Sistema Manchester (1934): distribuição não uniforme das fontes (Paterson e Parker): tabelas de dose a partir dos dados experimentais foram calculadas: dose dada na nova unidade röentgen

20 1934, Paris radioatividade artificial com Irene e Frédéric Joliot-Curie 1934: Marie Curie morre de câncer radioinduzido

21 Anos 40 Anos 40 principais avanços da radioterapia: produção de novos radionuclídeos (ex: 60 Co) e desenvolvimento dos aceleradores lineares. 1944, EUA Enrico Fermi: primeiro reator nuclear Projeto Manhattan (construção da bomba atômica) primeiro reator nuclear para produção de radioelementos artificiais (Frédéric Joliot)

22 Anos 50 Até 1950 Raios X de até 300 kvp Anos 50 Bombas de 60 Co e 137 Cs Desenvolvimento clínico e radiobiológico principais centros: Manchester, Paris, Estocolmo e Nova Iorque. 1951: Primeiro equipamento de cobalto (Victoria Hospital London, Ontario - Canadá) 1952: Primeiro acelerador linear (Henry S. Kaplan in Stanford - California)

23 Anos Sistema de Paris para braquiterapia com póscarregamento (Bernard Pierquin): desenvolvido para implantes de fontes lineares longas como fios de 192 Ir Sistema Memorial: extensão do sistema Quimby

24 Equipamentos de Radioterapia Betatron

25 Equipamentos de Radioterapia Ortovoltagem - Stabilipan Dermopan

26 Equipamentos de Radioterapia Equipamentos de Co-60 de coluna Eldorado 6 Eldorado 78

27 Equipamentos de Radioterapia Equipamentos de Co-60 isocêntricos Alcyon II - GE Theratron AECL

28 Equipamentos de Radioterapia Equipamentos de Co-60 isocêntricos Gammatron Siemens Theratron 780C - AECL

29 Equipamentos de Radioterapia Equipamentos de Co-60 isocêntricos Phillips

30 Equipamentos de Radioterapia Primeiro acelerador clínico de 8 MV instalado em 1952 no Hammersmith Hospital em Londres.

31 Equipamentos de Radioterapia Anos 70 Varian CL18 Phillips (atual Elekta) SL-10

32 Equipamentos de Radioterapia Anos 70 Saturne II AECL Therac 6 AECL

33 Equipamentos de Radioterapia Toshiba-Mitsubishi LMR Anos 80 Orion 5 - GE

34 Equipamentos de Radioterapia Anos 90 Mevatron Siemens

35 Equipamentos de Radioterapia Anos 2000 Clinac 2300 CD - Varian Primus - Siemens

36 Equipamentos de Radioterapia Anos 2000 Precise - Elekta

37 Simuladores Convencionais Simulador convencional

38 Equipamentos de Braquiterapia Irradiador de Cs-137 para BBTD (LDR) Fontes de Cs-137 para BBTD (LDR)

39 Equipamentos de Braquiterapia GammaMed

40 Equipamentos de Braquiterapia Varisource - Varian MicroSelectron HDR - Nucletron

41 Nova Era da Braquiterapia Sistemas Afterloading (pós-carregamento): Henschke, 1960 redução de exposições ocupacionais Produção de radionuclídeos com fótons de baixa energia: facilidade de blindagem Avanços na dosimetria Extensivo uso de computadores para cálculos de dose Sistemas tridimensionais de imagens

42 Últimos 25 anos Desenvolvimento da informática: equipamentos e programas (cálculo e otimização das doses) Controle dos equipamentos Sistemas de segurança Sistemas de digitalização de imagem Redes de comunicação Administração dos pacientes

43 EPID Electronic Portal Imaging Devices

44 Aquisição de Imagens Ressonância magnética Tomógrafo

45 Aquisição de Imagens PET-CT

46 Aquisição de Imagens CT PET-CT MRI

47 Fusão de Imagens

48 Fusão de Imagens PET CT PET-CT

49 Acessórios Blocos MLC

50 Acessórios Filtro em cunha Filtros compensadores EDW Enhanced Dynamic Wedge

51 Técnicas 1. 2D 2. 3D-Conformacional 3. IMRT 4. Radioterapia Estereotáxica (Radiocirurgia) 5. Tomoterapia 6. Etc.

52 Simulação e Planejamento 2D

53 Planejamento 2D

54 Simulação 3D CT Simulator Simulador virtual

55 Planejamento 3D

56 Sistemas de Planejamento 3D

57 Sistemas de Planejamento 3D Tsien: primeiro trabalho Distribuição quantitativa da dose; Falta de dados anatômicos e exibição em 2D; Shinji Takahashi: fundamentos centrais e uso do planejamento 3D Uso clínico do 3D

58 IMRT hoje ontem

59 3D-CRT x IMRT 3D-CRT IMRT

60 Radiocirurgia Cones

61 Radiocirurgia Gamma Knife: 200 fontes de Co-60 de 30 Ci

62 Radiocirurgia Micro MLC

63 Radioterapia Intra-operatória

64 Radioterapia Adptativa IGRT = Image Guided Radiation Therapy VGRT = Volume Guided Radiation Therapy DGRT = Dose Guided Radiation Therapy

65 4D - IGRT

66 4D - IGRT

67 Gating Respiratório

68 Tomoterapia

69 Protonterapia

70 FIM

71 Dosimetria in Vivo MOSPHET DIODOS

72 Dosimetria Acelerador Linear de Elétrons Clinac 2300 CD Varian

73 Fantomas Eletrômetros

74 Câmaras de ionização Câmaras cilíndricas Câmaras de placas paralelas

75 Câmara Poço (braquiterapia) Semicondutores (Diodos) TLD Dosímetro Termoluminescente

76 Dosimetria

77 Protocolos de Dosimetria atualizado em