COLÉGIO TÉCNICO SÃO BENTO “Tradição em formar Profissionais com Qualidade” NOÇÕES DE RADIOTERAPIA Avenida XV de Novembro, 413-Centro - Ferraz de Vasconcelos –SP-CEP: 08500-405 Tel.: (11) 4678-5508- [email protected] COLÉGIO TÉCNICO SÃO BENTO Sumário 1. O que é radioterapia..........................................................................................................................3 2. Mecanismo de ação da radioterapia .................................................................................................3 3. Efeitos colaterais da radioterapia .....................................................................................................3 5. Efeitos colaterais a médio e longo prazo da radioterapia ................................................................5 6. Efeitos colaterais cumulativos da radioterapia .................................................................................5 7. Composição do átomo .......................................................................................................................6 8. Efeito fotoelétrico..............................................................................................................................7 9. Efeito Compton ..................................................................................................................................8 Aparelho de radioterapia ...................................................................................................................9 Bolus.................................................................................................................................................10 Máscara para radioterapia ...............................................................................................................10 10. Referências Bibliográficas..............................................................................................................11 11. Agradecimentos .............................................................................................................................11 2 Avenida XV de Novembro, 413-Centro - Ferraz de Vasconcelos –SP-CEP: 08500-405 Tel.: (11) 4678-5508- [email protected] COLÉGIO TÉCNICO SÃO BENTO 1. O que é radioterapia A radioterapia é o uso médico de radiação ionizante como parte do tratamento do câncer para controlar células malignas. Radioterapia pode ser usada como tratamento paliativo (quando a cura não é possível e o objetivo é controle local da doença e alívio dos sintomas) ou como tratamento terapêutico (quando a terapia pode ser curativa). Radioterapia também tem aplicações em condições não-malignas, porém seu uso nesses casos é limitado em parte pelas preocupações sobre o risco de câncer induzido por radiação. Radioterapia pode ser utilizada como terapia principal no tratamento do câncer. Também é comum combinar radioterapia com cirurgia, quimioterapia, terapia hormonal ou alguma mistura dos três. Os tipos mais comuns de câncer podem ser tratados com radioterapia de alguma forma. 2. Mecanismo de ação da radioterapia A radioterapia funciona danificando o DNA das células. As células cancerosas se reproduzem mais, porém têm menor capacidade de reparar danos comparadas à células sadias. O dano ao DNA é herdado através da divisão celular, acumulando os danos a outras células cancerosas, as fazendo morrerem ou reproduzirem mais lentamente. Uma das principais limitações da radioterapia é que as células de tumores sólidos ficam deficientes em oxigênio, o que as torna mais resistentes aos efeitos da radiação, uma vez que oxigênio torna os danos ao DNA permanentes. 3. Efeitos colaterais da radioterapia A radioterapia não provoca dor por si mesma. Muitos tratamentos paliativos de baixa dose causam efeitos colaterais mínimos. Tratamentos com doses mais altas causam vários efeitos colaterais durante o tratamento (efeitos colaterais agudos), nos meses ou anos seguintes ao tratamento (efeitos colaterais de longo prazo) ou depois de repetir o tratamento (efeitos colaterais cumulativos). A natureza, gravidade e duração dos efeitos colaterais dependem dos órgãos que receberam a radiação, do tipo de tratamento, e do paciente. A maioria dos efeitos colaterais é previsível e esperado. Efeitos colaterais das radiações geralmente são limitados à área do organismo sob tratamento. 3 Avenida XV de Novembro, 413-Centro - Ferraz de Vasconcelos –SP-CEP: 08500-405 Tel.: (11) 4678-5508- [email protected] COLÉGIO TÉCNICO SÃO BENTO 4. Efeitos colaterais agudos da radioterapia * Danos às superfícies epiteliais como pele, mucosa oral, da faringe, e dos intestinos, urotélio, etc. As taxas de danos e recuperação variam. Tipicamente a pele começa a ficar rosada e ferida com várias semanas de tratamento. A reação pode ficar mais severa durante o tratamento e até1 semana depois do final da radioterapia, e a pele pode rasgar. Embora isso possa ser desconfortável, a recuperação é geralmente rápida. As reações da pele tendem a ser piores em áreas com dobras naturais, como abaixo dos seios femininos, atrás da orelha e na virilha. Similarmente, os revestimentos da boca, garganta, esôfago e intestinos podem ser danificados pela radioterapia. Se a cabeça e pescoço forem tratados, feridas e ulceração temporárias ocorrem comumente na boca e garganta. O esôfago também pode ficar ferido se for tratado diretamente ou receber dose de radiação colateral durante o tratamento de câncer de pulmão. O intestino inferior pode ser tratado diretamente pela radioterapia (tratamento de câncer no reto ou no ânus) ou pode ser exposto pelo tratamento de estruturas pélvicas (próstata, bexiga, trato genital feminino). Sintomas típicos são feridos, diarréia e náusea. * Inchaço. Como parte da inflamação geral que ocorre, inchaço dos tecidos moles pode causar problemas durante a radioterapia. Essa é uma preocupação durante o tratamento de tumores e metástases no cérebro, especialmente onde há pressão intracranial pré-existente ou onde o tumor estiver causando obstrução quase total de um lúmen (traquéia ou brônquios). Nestes casos, intervenção cirúrgica deve ser considerada antes do tratamento com radioterapia. Caso a cirurgia seja inapropriada, o paciente pode receber esteróides durante a radioterapia para reduzir o inchaço. * Infertilidade. Os ovários e testículos podem ser bem sensíveis à radiação. Eles podem não ser capazes de produzir gametas depois da exposição a doses mais normais de tratamento com radiação. 4 Avenida XV de Novembro, 413-Centro - Ferraz de Vasconcelos –SP-CEP: 08500-405 Tel.: (11) 4678-5508- [email protected] COLÉGIO TÉCNICO SÃO BENTO 5. Efeitos colaterais a médio e longo prazo da radioterapia * Fibrose. Tecidos que receberam radiação tendem a ficar menos elásticos com o tempo. * Perda de cabelos. Esse efeito é mais pronunciado em pacientes que receberam radioterapia no cérebro. Diferente da queda de cabelos decorrente da quimioterapia, a da radioterapia tem maior probabilidade de ser permanente, porém tem mais chances de ser limitada à área tratada pela radiação. * Secura. As glândulas salivares uma dose de tolerância menor que de a dose de radiação empregada nos tratamentos mais radicais de câncer na cabeça ou pescoço. Boca seca e olhos secos podem ser problemas de longo prazo irritantes e reduzem a qualidade de vida do paciente. Similarmente, glândulas sudoríparas na pele tratada tendem a parar de funcionar, e a naturalmente úmida mucosa vaginal fica geralmente seca depois de irradiação pélvica. * Fadiga. A fadiga está entre os sintomas mais comuns da radioterapia, e pode variar de alguns meses a anos, dependendo do tratamento e do tipo de câncer. Falta de energia, atividade reduzida e sensação de cansaço são sintomas comuns. * Câncer. A radiação é uma causa potencial de câncer. O câncer secundário acontece em uma pequena minoria de pacientes, geralmente muitos anos depois do tratamento com radiação. Na grande maioria dos casos, o risco é fortemente suplantando pelos benefícios do tratamento do câncer primário. 6. Efeitos colaterais cumulativos da radioterapia Os efeitos cumulativos da radioterapia não devem ser confundidos com os de longo prazo quando os efeitos de curto prazo desapareceram e os de longo prazo são subclínicos, o retorno do tratamento com radiação ainda pode ser problemático. 5 Avenida XV de Novembro, 413-Centro - Ferraz de Vasconcelos –SP-CEP: 08500-405 Tel.: (11) 4678-5508- [email protected] COLÉGIO TÉCNICO SÃO BENTO 7. Composição do átomo Átomo: constituído de prótons, elétrons e nêutrons. O átomo possui em sua composição: elétrons, prótons e nêutrons. Vejamos como foi a descoberta de cada um destes constituintes: O elétron (é) O átomo foi provado como divisível por Joseph John Thomson, em 1897, através de uma aparelhagem chamada tubo de raios catódicos: um tubo de vidro que possuía uma pequena quantidade de gás e dois eletrodos ligados a uma fonte elétrica externa. Logo que o circuito era ligado, surgia um feixe de raios oriundos do cátodo, que se dirigia para o ânodo. Diante desse experimento Thomson deduziu que: a) os raios eram partículas menores que os átomos; b) os raios apresentavam carga elétrica negativa. Essas partículas foram denominadas elétrons (é). Thomson criou então, um modelo de átomo chamado popularmente de “pudim de passas”, que apresentava a definição: “O átomo é maciço e constituído por um fluido com carga elétrica positiva, no qual estão dispersos os elétrons”. O próton (p) Com uma aparelhagem parecida com a de Thomson, o físico Eugen, em 1886, atentou-se para um feixe luminoso no sentido contrário ao dos elétrons. Deduziu que a composição desse feixe deveria indicar carga elétrica positiva. O próton foi nomeado pelo cientista Ernest Rutheford, em 1904, quando realizou o mesmo 6 Avenida XV de Novembro, 413-Centro - Ferraz de Vasconcelos –SP-CEP: 08500-405 Tel.: (11) 4678-5508- [email protected] COLÉGIO TÉCNICO SÃO BENTO experimento com o gás hidrogênio e revelou a presença de partículas com carga elétrica positiva. A massa de um próton é aproximadamente 1836 vezes maior que a de um elétron. O nêutron (n) O nêutron foi descoberto em 1932, pelo físico James Chadwick, durante experiências com material radioativo. Este componente do átomo localiza-se no núcleo, e indica massa com valor muito próximo da massa dos prótons, porém não possui carga elétrica. 8. Efeito fotoelétrico O efeito fotoelétrico é a emissão de elétrons por um material, geralmente metálico, quando exposto a uma radiação eletromagnética (como a luz) de frequência suficientemente alta, que depende do material. Ele pode ser observado quando a luz incide numa placa de metal, literalmente arrancando elétrons da placa. Observado a primeira vez por Heinrich Hertz em 1887, o fenômeno é também conhecido por "efeito Hertz”, não sendo, porém este termo de uso comum. Os elétrons que giram à volta do núcleo são aí mantidos por forças de atração. Se a estes for fornecida energia suficiente, eles abandonarão as suas órbitas. O efeito fotoelétrico implica que, normalmente sobre metais, se faça incidir um feixe de radiação com energia superior à energia de remoção dos elétrons do metal, provocando a sua saída das órbitas: sem energia cinética (se a energia da radiação for igual à energia de remoção) ou com energia cinética, se a energia da radiação exceder a energia de remoção dos elétrons. A grande dúvida que se tinha a respeito do efeito fotoelétrico era que quando se aumentava a intensidade da luz, ao contrário do esperado, a luz não arrancava os elétrons do metal com maior energia cinética. O que acontecia era que uma maior quantidade de elétrons era ejetada. Por exemplo, a luz vermelha de baixa frequência estimula os elétrons para fora de uma peça de metal. Na visão clássica, a luz é uma onda contínua cuja energia está espalhada sobre a onda. Todavia, quando a luz fica mais intensa, mais elétrons são ejetados, contradizendo, 7 Avenida XV de Novembro, 413-Centro - Ferraz de Vasconcelos –SP-CEP: 08500-405 Tel.: (11) 4678-5508- [email protected] COLÉGIO TÉCNICO SÃO BENTO assim a visão da física clássica que sugere que os mesmos deveriam se mover mais rápido (energia cinética) do que as ondas. Quando a luz incidente é de cor azul, essa mudança resulta em elétrons muito mais rápidos. A razão é que a luz pode se comportar não apenas como ondas contínuas, mas também como feixes discretos de energia chamados de fótons. Um fóton azul, por exemplo, contém mais energia do que um fóton vermelho. Assim, o fóton azul age essencialmente como uma "bola de bilhar" com mais energia, desta forma transmitindo maior movimento a um elétron. Esta interpretação corpuscular da luz também explica por que a maior intensidade aumenta o número de elétrons ejetados - com mais fótons colidindo no metal, mais elétrons têm probabilidade de serem atingidos. A explicação satisfatória para esse efeito foi dada em 1905, por Albert Einstein, e em 1921 deu ao cientista alemão o prêmio Nobel de Física. 9. Efeito Compton Em Física, Efeito Compton ou o Espalhamento de Compton, é a diminuição de energia (aumento de comprimento de onda) de um fóton de raios-X ou de raios gama, quando ele interage com a matéria. Espalhamento Inverso de Compton também existe, onde o fóton ganha energia (diminuindo o comprimento de onda) pela interação com a matéria. O comprimento de onda aumentado ou diminuído no total é denominado variação de Compton. Entretanto, o espalhamento nuclear de Compton existe que é a interação envolvendo apenas elétrons de um átomo. O Efeito Compton foi observado por Arthur Holly Compton em 1923, pelo qual fez receber o Prêmio Nobel de Física em1927. O efeito é importante porque ele demonstra que a luz não pode ser explicada meramente como um fenômeno ondulatório. O espalhamento de Thomson, a clássica teoria de partículas carregadas espalhadas por uma onda eletromagnética, não pode explicar alguma variação no comprimento de onda. A luz deve agir como se ela consistisse de partículas como condição para explicar o espalhamento de Compton. O experimento de Compton convenceu os físicos 8 Avenida XV de Novembro, 413-Centro - Ferraz de Vasconcelos –SP-CEP: 08500-405 Tel.: (11) 4678-5508- [email protected] COLÉGIO TÉCNICO SÃO BENTO de que a luz pode agir como uma corrente de partículas cuja energia é proporcional à frequência. A interação entre a alta energia dos fótons e elétrons resulta no elétron recebendo parte da energia (fazendo-o recuar), e um fóton contendo a energia restante sendo emitida numa direção diferente da original, sempre conservando o momentum total do sistema. Se o fóton ainda possui bastante energia, o processo pode ser repetido. O espalhamento de Compton ocorre em todos os materiais e predominantemente com fótons de média-energia (entre 0.5 e 3.5 MeV). Ele é também observado com fótons de alta-energia; fótons de luz visível ou de frequências mais altas, por exemplo, possuem energia suficiente para expelir os elétrons saltados do átomo. Aparelho de radioterapia Esse aparelho reproduz um tratamento oncológico de fótons, sendo assim um tratamento de alta penetração intra tecidual, podendo também realizar tratamentos com elétrons, que é utilizado para lesões mais superficiais. 9 Avenida XV de Novembro, 413-Centro - Ferraz de Vasconcelos –SP-CEP: 08500-405 Tel.: (11) 4678-5508- [email protected] COLÉGIO TÉCNICO SÃO BENTO Bolus Bolus é um simulador tecidual, fazendo com a radiação na pele chegue com menos energia. Máscara para radioterapia É utilizada para imobilizar o paciente para a realização do tratamento. 10 Avenida XV de Novembro, 413-Centro - Ferraz de Vasconcelos –SP-CEP: 08500-405 Tel.: (11) 4678-5508- [email protected] COLÉGIO TÉCNICO SÃO BENTO 10. Referências Bibliográficas BONTRAGER K.L. Tratado de técnica radiológica e base anatômica 3 edição Ed. Guanabara 1996 NOVELINE R.A. Fundamentos de radiologia de Square 5 edição Ed. Artes médicas 1999 WOLKOFF A.G. Dicionário ilustrado de termos médicos e saúde Ed. Rideel 2005 RADIOLOGIA APLICADA. Ciência radiológica e aplicações. Universidade Braz Cubas 2007 11. Agradecimentos Agradecemos toda equipe do Colégio Técnico São Bento e em especial o Professor João Farias Filho que participou da revisão desta apostila. 11 Avenida XV de Novembro, 413-Centro - Ferraz de Vasconcelos –SP-CEP: 08500-405 Tel.: (11) 4678-5508- [email protected]