Evaluación de la biodistribución y dosis absorbidas en aplicaciones terapéuticas con 223"Ra en pacientes con cáncer de próstata.
El cáncer de próstata es una de las principales causas de muerte por cáncer entre los hombres en la Argentina y en el mundo. Esta enfermedad afecta principalmente a los hombres mayores de 65 años. Si es detectada en un estadio temprano las posibilidades de curación son altas pero si se detecta en un...
Guardado en:
| Autor principal: | |
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| Formato: | Tesis NonPeerReviewed |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2018
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/775/1/Porini.pdf |
| Aporte de: |
| Sumario: | El cáncer de próstata es una de las principales causas de muerte por cáncer entre los hombres en la Argentina y en el mundo. Esta enfermedad afecta principalmente a los hombres mayores de 65 años. Si es detectada en un estadio temprano las posibilidades de curación son altas pero si se detecta en un estadio avanzado, en donde el cáncer se ha diseminado al resto del cuerpo, se vuelve difícil combatirla.
El Dicloruro de Radio-223 (223"RaCl_2) es un radiofármaco que se utiliza para tratar el cáncer de próstata en el estadio en el cual se ha propagado a los huesos formando metástasis. Las propiedades físicas y químicas del 223"Ra producen un efecto terapéutico sobre las metástasis oseas. Por su parte, el 223"Ra es principalmente un emisor de partículas alfa. Cuenta con una progenie radiactiva de seis hijas que decaen, emitiendo a su vez partículas alfa y beta, hasta llegar al 207Pb estable. El 223"Ra, gracias a su configuración electrónica externa, posee una alta anidad por los sitios metastásicos óseos. Una vez depositado sobre la superficie del hueso, este radionucleido y su progenie emiten radiación ionizante, que extermina principalmente a las células cancerosas.
En Medicina Nuclear, es muy importante cuantificar la entrega de radiación al paciente, de modo de otorgarle el mejor beneficio con el menor detrimento posible. Por lo tanto, estudiar la dosimetría y la biodistribución de los radiofármacos en el cuerpo humano es esencial.
En la presente tesis de maestría, se propuso realizar un estudio de biodistribución y dosimetría del radiofármaco marcado con 223"Ra, administrado a un paciente con cáncer de próstata con metástasis oseas. El estudio consistió en la adquisición de imágenes del paciente bajo tratamiento utilizando una cámara gamma. A partir de las imágenes obtenidas y de un método de calculo disimétrico llamado MIRD (Medical Internal Radiation Dose), comunmente usado en Medicina Nuclear [1, 2], se determino la dosis absorbida en distintas regiones de interés del cuerpo del paciente.
El procedimiento para la adquisición de las imágenes de 223"Ra y su progenie se definió mediante un protocolo, el cual se baso en la adquisición de imágenes planares del paciente inyectado con el radiofármaco. Posteriormente, mediante un software específico se cuantificaron las imágenes adquiridas y se determino la actividad presente en regiones de interés del cuerpo del paciente. Finalmente, con los datos obtenidos se calculo la dosis absorbida en cada una de estas regiones siguiendo los lineamientos establecidos en el método de calculo MIRD. Simultáneamente, se realizaron simulaciones con un programa Monte Carlo, llamado ATE [3]. Este programa permite calcular en modo directo parámetros disimétricos como la energía depositada y la dosis absorbida, debido a la desintegración de isotopos radiactivos como el 223"Ra, en cada punto de un determinado medio.
El objetivo principal de las simulaciones con GATE fue el de determinar un factor fundamental en dosimetría interna utilizado para el calculo de la dosis absorbida. Este factor se denomina comúnmente valor S y esta definido como la dosis media absorbida en una región blanco, por desintegración del isotopo radiactivo, en una región fuente. Por consiguiente, este valor es constante para la posición y el tamaño de una fuente y de un blanco y para las propiedades del radionucleido considerado.
Las simulaciones realizadas con GATE consistieron en la reproducción virtual del decaimiento de una fuente de 223"Ra en el volumen de esferas de agua de diferentes dimensiones. Con los datos de la energía depositada en cada una de las esferas, obtenidos mediante el programa GATE, se calculo la dosis media absorbida por desintegración de 223"Ra, es decir el valor S de 223"Ra para cada una de las esferas simuladas.
Con el propósito de validar los resultados obtenidos con el programa GATE para el parámetro S, se realizo una comparación de los valores S obtenidos con GATE con los obtenidos mediante el software OLINDA/EXM, de uso corriente en los servicios de Medicina Nuclear para estudios disimétricos [4]. La comparación evidencio una diferencia relativa, entre los valores S determinados con ambos programas, menor al 1,5%. También se propuso verificar el carácter constante del producto de cada valor S por la masa de su respectiva esfera. Por definicion el valor S es inversamente proporcional a la masa y directamente proporcional a un termino constante característico del radioisotopo. En este termino se encuentran definidas las energías de la radiación emitida por transición nuclear y la fracción de energía absorbida por el medio relativa al tipo de radiación emitida. El resultado del producto (S.m) resulto constante para todas las esferas. Siempre mediante las simulaciones con GATE se propuso verificar la energía emitida por desintegración de 223"Ra en fantomas esféricos de agua. El valor de esta energía, en todos los fantomas, fue aproximadamente 5,77 MeV por desintegración de 223"Ra. Este valor se aproxima a los valores de energía emitida mas probables encontrados, en literatura que van desde los 5,54 MeV
hasta los 5,75 MeV por desintegración de 223"Ra [5].
Finalmente, mediante el programa GATE se simulo la desintegración de una fuente de 223"Ra y su progenie en un fantoma de agua virtual identifico al volumen de las regiones de interés evaluadas en las imágenes adquiridas del paciente inyectado con Dicloruro de Radio-223 en la primera parte de nuestros estudios. El objetivo de esta simulación fue calcular el valor de S del 223"Ra y su progenie. Una vez obtenido este valor se lo comparo con el valor de S calculado con el método de calculo MIRD.
La diferencia relativa entre ambos valores S fue aproximadamente del 1%. Por otro lado, se evaluó la energía depositada por desintegración del 223"Ra y su progenie. El valor encontrado para esta energía fue aproximadamente 27,86 MeV. La diferencia
relativa encontrada entre este valor obtenido con GATE y el valor publicado en otros estudios [6] fue aproximadamente 1,2%, lo cual se considera un buen resultado de la energía depositada simulada por el programa GATE.
Consideramos importante seguir trabajando con las simulaciones mediante un programa como GATE. Este programa, además de calcular la energía depositada por una fuente radiactiva y la dosis absorbida en volúmenes simétricos como las esferas, también permite virtualizar partes del cuerpo humano a partir de la segmentación de órganos y tejidos en las imágenes tomográficas del paciente. Por lo tanto, mediante GATE sería posible calcular el valor S del 223"Ra y su progenie en los órganos y tejidos de interés del cuerpo de pacientes reales. Este valor es fundamental en el método MIRD para el calculo de la dosis absorbida.
Las simulaciones Monte Carlo pueden resultar una herramienta de apoyo muy útil en Medicina Nuclear cuando se trabaja con radionucleidos terapéuticos como el 223"Ra, dado que para las simulaciones no se requiere la presencia del radiofármaco. Sabemos que el mismo, posee un elevado costo y su disponibilidad esta sujeta a la realización de cada tratamiento. También se podría emplear el programa GATE para simular fuentes con geometrías símiles a la de los sitios de mayor captación y retención de 223"Ra y su progenie. En el tejido oseo sería ideal poder determinar la energía depositada en los nichos trabeculares óseos en proximidades de las metástasis oseas. Por medio de estas simulaciones, se podría estimar la dosis absorbida particularmente por la médula ósea allá presente, que al ser un tejido de elevada radiosensibilidad, limita la cantidad de actividad que un paciente puede recibir. |
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