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BENVENUTI AL CORSO DI AGGIORNAMENTO
“IL TSRM E LE NUOVE FRONTIERE
DELL’IMAGING”
DALLA RADIOTERAPIA DEL PASSATO
ALLA RADIOTERAPIA DEL FUTURO
CTSRM ELISEO FANT BELLUNO, 16-17 dicembre 2005
Sede della lesione
neoplastica posta in
profondità
IMAGING VIRTUALE
Centratura effettuata con
riferimento rispetto ai reperi
esterni naturali
Sede dei campi
d’ingresso per la
radioterapia
OBIETTIVO del CORSO
L’evoluzione della radioterapia ed il ruolo
dell’imaging radiologico nello studio e
preparazione di un piano di cura radioterapico
La prima parte, LA RADIOTERAPIA DEL
PASSATO, vuole essere una retrospettiva storica
della nascita e dello sviluppo della radioterapia
Epitelioma ulcerato prima
della radioterapia
IMAGING REALE
La sede e i limiti della
lesione sono ben visibili
dall’occhio del
radioterapista
LA SECONDA PARTE, LA RADIOTERAPIA DEL
FUTURO, illustra le nuove frontiere e prospettive nella
cura del cancro che si sono aperte dall’evoluzione
tecnologica delle apparecchiature e dall’utilizzo della TC,
della RNM e della PET per la definizione dei volumi da
irradiare.
Presentazione schematica
dei volumi radioterapici:
GTV ( Gross Tumor
Volume)
CTV ( Clinical Target
Volume)
PTV (Planning Target
Volume)

SEZIONE CORPOREA ADDOMINALE
Esempio di curve di
isodose bidimensionali
GTV: è la massa tumorale
obiettivabile clinicamente e/o con le
tecniche di imaging.
CTV: è il volume che contiene il GTV
e le infiltrazioni microscopiche
PTV: è il volume corporeo irradiato
che comprende il GTV, il CTV e
considera anche i movimenti del
malato e degli organi.
SALA DI
RADIODIAGNOSTICA
AGLI INIZI DEL
SECOLO SCORSO A
BELLUNO
PARTICOLARE DELLA
CAMERA OSCURA
CENNI STORICI
La scoperta dei raggi x, avvenuta alla
fine del 1895, ad opera di W.C.
Roentgen, fu seguita dall’immediata
diffusione degli apparecchi utilizzati
per la radiodiagnostica e per la
radioterapia.
W.C. Roentgen
Premio nobel per la
fisica nel 1901
L’evoluzione delle unità di radioterapia è
stata più complessa.
Dapprima fu sperimentato l’impiego delle stesse
radiazioni usate per la radiodiagnostica, irradiando
forme cutanee di origine infiammatoria e
neoplastica.

TRATTAMENTI RADIANTI ESEGUITI A
BELLUNO
PRIMA DEL
TRATTAMENTO
DOPO IL
TRATTAMENTO
Tra le prime proprietà dei raggi x descritte
e osservate furono:
la possibilità di attraversare i corpi e di
impressionare le lastre fotografiche
Queste caratteristiche sono la base della
radiologia diagnostica.
fu osservato che l’esposizione prolungata ai raggi
x produceva delle reazioni della cute, che variavano
dal transitorio arrossamento, all’ulcerazione
profonda e cronica.
L’esposizione prolungata ai raggi x è stata
utilizzata in medicina per produrre delle
trasformazioni delle parti malate del corpo: è
questa la base della radioterapia
Prima del trattamento
Dopo il trattamento
1899 - VIENE DESCRITTO IL PRIMO CASO DI
CURA DI UN PAZIENTE CON RAGGI X
Carcinoma a cellule
squamose
Bersaglio situato in
posizione visibile

Nel 1896 il fisico francese Henri Becquerel
dimostrò che un composto dell’uranio
impressionava le lastre fotografiche come i raggi x.
Premio nobel per la fisica
nel 1903
Nel 1898 Marie e Pierre Curie identificarono altre
due sorgenti naturali di raggi x, il radio e il polonio.
Premio nobel per la fisica
nel 1903
Sezione longitudinale di
tubi di radio
Placca radifera per
applicazioni
dermatologiche
Sezione di
due aghi di
radio con
punta
Il radio e successivamente gli isotopi
radioattivi dell’iridio, del cesio, dello iodio
e dell’oro sono stati utilizzati per la
radioterapia
Controllo radiologico del
template nella paziente
Proiezione
laterale
Proiezione
anteroposteriore
1905 - INIZIO DELL’IMPIEGO DEL RADIUM
I ricercatori dell’epoca cercarono di:
differenziare gli impieghi del radio come sorgente
di fotoni di alta energia o raggi gamma da quelli
delle emissioni di elettroni o raggi beta.
per questi ultimi venivano utilizzati preparati con
ampie superfici di emissione e scarsa filtrazione per
procedere ad irradiazioni superficiali.
per le applicazioni profonde venivano usati tubi e
aghi filtrati con rilevanti spessori di piombo tali da
eliminare praticamente le emissioni di elettroni ed
utilizzare i soli raggi gamma.

Aghi di radium
Contenitori piombiferi
per il trasporto del
radium
Per mezzo secolo le sorgenti di radiazioni usate
in radioterapia furono il radio e i raggi x di energia
fino a 180-250 kV.
In alcuni centri furono sperimentate radiazioni
di energia più elevata, quali fotoni di 600.000 V.
nell’istituto di radiologia dell’università di Roma
nel 1936.
Nel 1953 fu messo a punto a Londra, presso il
centro di ricerca del Medical Research Council
(MRC ) nell’ospedale Hammersmith, un prototipo
di acceleratore lineare che funzionò per oltre venti
anni.
1913 - Si resero disponibili radiazioni di 140
kV con le quali fu possibile cominciare a
irradiare tumori semiprofondi e profondi (ora
detta anche roentgenterapia).
Acceleratore
lineare da 8 MeV
installato nel 1953
all’ Hammersmith
Hospital di Londra
SALA DI
ROENTGENTERAPIA
A BELLUNO

1950 – Iniziarono ad essere diffuse le unità di
telecobaltoterapia e, specialmente in Europa
,betatroni capaci di produrre fotoni o elettroni di
energia fino a 15 MeV.
In Italia il numero di sorgenti di telecobaltoterapia
divenne per un certo periodo elevato, purtroppo
senza che contemporaneamente vi fosse uno
sviluppo armonico nella distribuzione delle risorse di
radioterapia oncologica nel contesto del territorio
nazionale.
1970 – Cominciarono ad essere installati anche in
Italia i primi acceleratori lineari.
Apparecchio di
telecobaltoterapia
con due sorgenti
contrapposte
Caratteristica di
questo apparecchio
era:
Sfruttamento delle
sorgenti a bassa
attività
Bilanciamento del
peso
dell’apparecchio
Sorgente
Sorgente
Apparecchio di
telecobaltoterapia con
schermo contrapposto
di protezione e
bilanciamento del peso
E’ caratterizzato da una
sorgente non puntiforme
che eroga raggi gamma ad
energia fissa
isodose del cobalto
CENNI STORICI DELLA NOSTRA REALTA’
LOCALE
1919 – Installazione del primo apparecchio radiologico
all’Ospedale Civile di Belluno.
1929 – Istituzione di un impianto di roentgenterapia
monovalvola ( 225 kV, 4 mA), stativo pensile ad alto isolamento
e strumentario monometrico di misura. Acquisizione di 100
milligrammi di radium con relativi accessori, per la somma
complessiva di Lire 140.000.
1929 – Venne istituita una polizza assicurativa per il personale
che operava nell’Istituto di Radiologia contro i danni e i pericoli
delle correnti elettriche e dei raggi x.
1930 – Installazione nuovo apparecchio radiologico di
diagnostica a quattro valvole termoioniche, con ortoscopio e
trocoscopio con diaframma antidiffusore,

1939 – Installazione nuovo apparecchio radiologico di
diagnostica ( ortoclinoscopio e stativo a colonna con tavolo.
1939 – Sostituzione apparecchio di roentgenterapia con
una nuova unità capace di 250 kV e 12 mA.
1946 – Installazione di uno stratigrafo.
1952 – Assegnazione da parte dell’Alto Commissariato per
l’Igiene e la Sanità Pubblica di 150 milligrammi di radium,
portando quindi la quantità totale a 250 milligrammi.
1959 – Sostituzione apparecchio di roentgenterapia con
uno pendolare ( 250 kV, 20 mA ).
1960 – Data di costituzione dell’ Unità Autonoma di
Radioterapia con propria dotazione di risorse umane e
tecnologiche.
1977 – Installazione primo apparecchio di telecobaltoterapia
1990 – Installazione del simulatore di terapia.
1995 – Installazione primo acceleratore lineare (GE Saturno
42, con energie fotoni 6 - 18 MV, energie elettroni 4.5 –6 -
7.5 - 9 – 12 - 15 – 18 - 21 MeV )
1995 - Sostituzione apparecchio telecobaltoterapia con uno
più moderno.
Dal 1977 collabora con l’UO di Radioterapia l’UO di Fisica
Sanitaria per lo studio delle tecniche di radioterapia e la
responsabilità del calcolo della dose di radiazioni, che dal 1988
utilizza un computer dedicato (TPS). Poiché il calcolo della
dose è fatto sulle sezioni TC, tenendo conto anche della diversa
densità degli organi. Gli esami TC sono eseguiti con
l’apparecchio dell’UO di Radiodiagnostica.
1960 – Viene installato il primo apparecchio di
diagnostica ( trocoscopio da usare specificamente per
la fase di centratura del bersaglio radioterapico).
1970 – installazione apparecchio DERMOPAN e
PLESIOROENTGENTERAPIA.
Dermopan
Plesioroterapia
LO SVILUPPO DELLA METODOLOGIA E
DELLA TECNICA RADIOTERAPICA E’
LEGATO:
alla convinzione di effettuare i trattamenti
radioterapici con intenti radicali nella maniera più
rigorosa.
all’utilizzo di sistemi sempre più precisi che
la tecnologia offre e che noi dobbiamo sfruttare ed
utilizzare al meglio.
alla disponibilità di
risorse e mezzi adeguati
alla domanda

I primi trattamenti radioterapici comprendevano:
volumi molto estesi con una limitata
schermatura degli organi a rischio e delle aree non
coinvolte da malattia.
la presenza di compressori limitatori per ridurre
la dove possibile lo spessore del volume corporeo
al fine di aumentare il tasso di trasmissione in
profondità.
una centratura che faceva riferimento nella
maggioranza dei casi ai punti di repere naturali
esterni quali cresta iliaca, trocantere, apofisi
ensiforme, ecc.
l’utilizzo dell’imaging radiologico per la fase di
centratura era quasi del tutto assente.
L’affermarsi delle radiazioni di alta energia e il
perfezionamento tecnologico delle
apparecchiature per radioterapia esterna con fasci
collimati e delle sorgenti radioattive per
curieterapia, nonché l’affinamento delle tecniche
di irradiazione e le acquisizioni derivanti dal
moderno imaging hanno consentito:
il miglioramento della qualità dei trattamenti
radianti
di aumentare favorevolmente in maniera
significativa la risposta terapeutica
la diminuzione significativa degli effetti
collaterali indesiderati
Due campi contrapposti di
irradiazione a tutto spessore
Irradiazione addominale
con compressore limitatore
o Piano di cura relativo
all’irradiazione della
mammella con tecnica di 2
campi contrapposti
tangenziali per evitare di
irradiare il parenchima
polmonare sottostante
usando fotoni x prodotti da
un acceleratore lineare

Alla realizzazione di una radioterapia con campi
sempre più piccoli hanno contribuito in maniera
determinante:
le nuove apparecchiature di diagnostica per
immagini (TC, RNM e PET)
i moderni simulatori di terapia
i treatment planning systems (TPS) per il calcolo
della dose
i sistemi di controllo
e di verifica prima e
durante la radioterapia
Il capostipite dei radioisotopi per
curieterapia è stato il Radium 226. Esso è
stato usato fin dai primi anni del secolo scorso
per la cura dei tumori, affiancandosi alla
radioterapia con fasci esterni.
La massima diffusione si è avuta dagli
anni 20 agli anni 50, con notevoli progressi
pratici dopo l’adozione, nella maggior parte dei
centri, del metodo di Paterson-Parker
contenente regole pratiche per la distribuzione
dei preparati radioattivi.
E’ stato progressivamente abbandonato a
partire dagli anni 50, quando si resero
disponibili nuovi radionuclidi.
l’evoluzione tecnologica della radioterapia
̶ degli apparecchi di alta energia ( >1 MegaVolt)
̶ della tecnica (2D, 3D, 4D, … )
La brachiterapia (o curieterapia) ha rappresentato
per molti anni, fin dall’inizio del secolo scorso,
l’arma più usata dai radioterapisti per la lotta
contro il cancro:
brachiterapia a contatto
brachiterapia interstiziale (fili di Iridio 192)
brachiterapia endocavitaria (Cesio 137)
I SOSTITUTI DEL RADIO PIU USATI SONO I
SEGUENTI :
Iridio 192 Oro 198 Iodio 125
Palladio 103 Stronzio 90
Gli impieghi clinici comprendono le applicazioni di
modalità tecniche molto diverse. Possiamo
distinguere tre tecniche principali:
gli applicatori esterni
la brachiterapia interstiziale ed endocavitaria
la radioterapia metabolica

Moulage per
brachieterapia
con sorgente a
contatto
La brachiterapia è
una terapia con
radiazioni erogate
da una sorgente a
contatto/interna al
bersaglio
Brachiterapia
con sorgente
interna al
bersaglio
La scelta del tipo di apparecchiatura e
dell’energia necessaria per il trattamento radiante è
quasi obbligatoriamente dettata da:
sede ed estensione della malattia
ubicazione e profondità
vicinanza di organi critici
Scelto il tipo di energia utile, viene studiato il tipo di tecnica
di trattamento che offra il miglior risultato in termini di
efficacia terapeutica.
L’utilizzo dei radionuclidi nella nostra realtà ebbe
fine intorno agli anni 70. Da allora in poi
l’attenzione fu rivolta all’affinamento della
radioterapia con fasci esterni emessi da:
1. apparecchi di ROENTGENTERAPIA superficiale e
semiprofonda sviluppata in particolare per neoplasie
cutanee.
2. apparecchio di TELECOBALTOTERAPIA (TCT) in
particolare per i trattamenti testa-collo e per quelli di
carattere palliativo (piccolo spessori e dosi medio-basse).
3. ACCELERATORE LINEARE per tutti gli altri
trattamenti con carattere di curabilità, compresi quelli
cutanei,dove vengono utilizzati gli elettroni.
La ROENTGENTERAPIA si distingue in:
plesioterapia
roentgenterapia superficiale
roentgenterapia profonda.
a seconda del tasso di trasmissione in profondità
Le prime due vengono ancora oggi usate, la terza è stata
soppiantata dalle alte energie.
Trattamento effettuato
con roentgenterapia
superficiale
L’energia degli apparecchi
di roentgenterapia è
compresa fra 80 e 400 KV

Lesione curabile con
plesioterapia o
roentgenterapia
superficiale
Curve di
isodose
di
plesiote
rapia
Contracture di
Dupuytren
IERI 2 D
L’introduzione della cobaltoterapia prima e, successivamente
dell’acceleratore lineare ha rappresentato da subito molti
vantaggi rispetto alla roentgenterapia, nel trattamento dei
tumori profondi e semiprofondi.
Inoltre la possibilità di disporre di elettroni con differenti
energie consente di risparmiare i tessuti sottostanti.
La plesioterapia consente l’irradiazione di lesioni cutanee
( le più importanti sono gli epiteliomi) risparmiando i
tessuti sottostanti.
SCHERMATURA
PERSONALIZZATA
EPITELIOMA
La roentgenterpia superficiale è
caratterizzata da tensioni variabili
da 50 a 150 kV con carichi di
corrente da 5 a 30 mA.
La necessità di definire i volumi di interesse in radioterapia
e la procedura di selezione si è sempre basata sul metodo
radiografico data la comune origine della radiodiagnostica e
della radioterapia.
Il rilevamento della sezione corporea può essere eseguita
utilizzando due sistemi:
Sistema manuale (2D) Sistema computerizzato (3D)

SISTEMA MANUALE: si tratta di un sistema
relativamente macchinoso ed impreciso; ha rappresentato
l’unico metodo prima dell’avvento della Tc.
Può essere suddiviso in due tempi:
rilevamento del profilo corporeo
localizzazione degli organi interni
Rilevatore di profilo
corporeo a pantografo
Rilevazione profilo corporeo
Curvimetro in piombo
Mappa del profilo
RILEVAMENTO PROFILO CORPOREO
Conformatore ad aste conformatore
multiple e parallele a sole radiante
DISEGNO ORIGINALE DAL QUALE VENNE COSTRUITO
IL PANTOGRAFO PER IL RILEVAMENTO DEL PROFILO
CORPOREO NEL 1976 IN RADIOTERAPIA A BELLUNO

INSERIMENTO SULLA MAPPA DEL PROFILO
CORPOREO, DEL VOLUME BERSAGLIO ED EVENTUALI
ORGANI A RISCHIO A LIVELLO DELLA SEZIONE DI
CENTROCAMPO ( REPERE TATUATO IN CHINA )
Supporti per
rilevare
l’ingrandimento
al centrocampo
OGGI 3D
L’avvento della TC nella prima
metà degli anni 70 ha
rivoluzionato i tradizionali
concetti legati alla radiologia
Il primo “dogma” o limite
che è stato superato è la
sovrapposizione proiettiva
dei diversi oggetti che si
vengono a trovare lungo il
percorso del fascio
radiogeno incidente.
La TC ha superato la
rappresentazione
bidimensionale delle
immagini aggiungendo una
terza dimensione
griglia
forata
SISTEMA COMPUTERIZZATO PER IL RILEVAMENTO
DELLA SEZIONE CORPOREA (3-D)
La TC costituisce la fonte ideale dell’immagine della sezione
corporea. Presenta i seguenti vantaggi rispetto al metodo
manuale o del classico simulatore di terapia:
operativamente è assai semplice e rapida
è ricca di particolari anatomici altrimenti non ricostruibili
è geometricamente più precisa
Substrato dell’immagine è il calcolo densitometrico di ogni
microvolume corporeo (voxel); consentendo il calcolo degli
assorbimenti della radiazione terapeutica da parte dei diversi
tessuti, in ragione della densità di ognuno.
La fase di presimulazione al simulatore è ancora necessaria
per definire: il posizionamento del malato, presidi per la
contenzione del volume corporeo e definizione dell’estensione
del volume bersaglio.
Lo studio TC per la preparazione del piano di cura prevede:
-set-up del paziente
presimulazione e TC di centramento
-simulazione di verifica post-TC
-preparazione eventuali campi personalizzati
-verifica di localizzazione prima e durante il trattamento con
sistemi a film o epid (electronic-portal-image-device).
MASCHERA O
IMMAGINE
MOULD
PRESIMULAZIONE TC
laser

Il rilevamento della sezione corporea implica una
condizione di set-up del paziente comoda, precisa e
riproducibile in ogni fase, dalla presimulazione fino a tutte le
sedute di radioterapia.
Una variazione di posizione provoca:
dislocamento dei “punti cospicui” che individuano il campo
di irradiazione.
-- dislocamento del volume bersaglio fuori dal fascio
-modificazione della sezione corporea,per quanto riguarda il
profilo esterno, nonché la collocazione, la forma e la densità
degli organi interni.
B
B –
Bersaglio
posto in
profondità
A - Bersaglio visibile
LE SCHERMATURE
La maggior parte delle schermature usate nei decenni scorsi
era costituita con il piombo, ma più recentemente si è fatto uso
di leghe a basso punto di fusione, contenenti bismuto,stagno,
cadmio e piombo in percentuale fino ad arrivare all’uso ormai
esteso di collimatori multilamellari controllati direttamente da
un software dedicato.
C – schermature
per irradiazione
A – Campi di
campi a mantellina
terapia con filtri
e ad Y rovesciata
cuneiformi
A
B
B – schermatura
per irradiazione
diretta aree
linfonodali
C
A
La fase di SET-UP del paziente prevede lo studio affinchè il
volume bersaglio venga riprodotto in maniera precisa durante
tutte le sedute della radioterapia.
Il problema del set-up può essere scomposto e risolvibile con
quattro tipi di apparecchiature:
PRESIDI DI RIFERIMENTO; MECCANICI: presidi di
appoggio di varie parti corporee ( piano inclinato per il dorso,
appoggia- testa-braccia-gambe,ecc); laser;
PRESIDI DI CONTENZIONE: cuscino o materasso a vuoto
spinto, cinghie o fasce;
PRESIDI DI RIFERIMENTO E CONTENZIONE: gusci
protettivi personalizzati in plexiglas, maschere che permettono
di mantenere e riprodurre la posizione del volume bersaglio;
PRESIDI DI CONTROLLO RADIOLOGICO: prima del
trattamento ( rx di localizzazione), dopo il trattamento ( rx di
verifica ), prima e durante il trattamento (verifica con sistemi
portali o epid ).
Tagliasagome
computerizzato
Schermatura con lega a
basso punto di fusione
Verifica della schermatura al
simulatore di terapia
Schermatura per TCT
personalizzata con pallini
di piombo

VERIFICA DEL PIANO DI CURA RADIOTERAPICO
IN FASE DI SIMULAZIONE E DURANTE LA FASE DI
TERAPIA RADIANTE
Verifica radiologica
al simulatore
Questo
acceleratore
Multileaf
Collimators
variabile, può
rappresentare un
passo avanti
significativo “ una
piccola nuova
frontiera “ per le
Unità di
Radioterapia che
credono nella lotta
contro il cancro
Verifica con film del
campo di trattamento
radiante previsto dal
piano di cura
all’apparecchio di terapia
radiante
VERIFICA PORTALE DURANTE IL
TRATTAMENTO RADIANTE
Verifica portale del
campo di terapia
previsto dal piano di
cura radioterapico a
monitor
Quando abbiamo fatto un
passo avanti e tracciato
una strada pensando di
essere arrivati in cima, ci
accorgiamo subito che ai
nostri occhi si allargano
nuovi orizzonti e nuove
vie che aspettano di
essere percorse.
A NOI LA SCELTA