Diferencia entre revisiones de «Fraccionamiento de la dosis»
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* Mínima reparación en el tejido tumoral entre cada fracción.
La [[dosis]] de radioterapia se mide en [[Gray (unidad)|Gray]]<ref>{{Cita publicación|url=https://www.cem.es/sites/default/files/30362_elsistemainternacionaldeunidades_web.pdf|título=El Sistema
Internacional de Unidades|apellidos=Centro Español de Metrología|nombre=|fecha=2019|publicación=Oficina Internacional de Pesas y Medidas|fechaacceso=|doi=|pmid=}}</ref>(Gy) o centigray (cGy), que corresponde a la dosis absorbida de radiaciones ionizantes por volumen de tejido (normal o tumoral).
== Introducción histórica ==
En las primeras décadas del siglo XX, los fraccionamientos de la irradiación utilizados en la radioterapia del [[cáncer]] estuvieron basados en nociones empíricas.
Los primeros tratamientos con [[rayos X]] consistían en esquemas fraccionados: [[Emil Herman Grubbé]] trató a una mujer con [[cáncer de mama]] en 18 fracciones diarias de 1 hora<ref>{{Cita publicación|url=https://journals.viamedica.pl/nowotwory_journal_of_oncology/article/view/2018.0046/48267|título=Emil Herman Grubbé (1875–1960) with special reference to priority for
X-ray cancer therapy|apellidos=Richard F. Mould|nombre=|fecha=2018|publicación=NOWOTWORY Journal of Oncology|fechaacceso=|doi=10.5603/NJO.2018.0046|pmid=}}</ref>, y [[Leopold Freund]] a un niño con [[nevus]] piloso mediante 10 sesiones diarias de 2 horas<ref>{{Cita publicación|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9155068/|título=Inauguration of radiotherapy as a new scientific speciality by Leopold Freund 100 years ago|apellidos=H D Kogelnik|nombre=|fecha=1997|publicación=Radiother Oncol|fechaacceso=|doi=10.1016/s0167-8140(96)01887-7|pmid=}}</ref>; ambos en 1897.
Debido a que los equipos generadores de rayos X de la época no producían altas [[Tasa de dosis|tasas de dosis]], la observación del [[paciente]] a lo largo del tiempo era imprescindible para establecer la respuesta al tratamiento. [[Henri Coutard]] observó que los pacientes con [[cáncer de cabeza y cuello]] tratados con rayos X con dosis múltiples tenían menos efectos secundarios graves que los que se trataban con dosis única<ref>{{Cita publicación|url=https://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.3109/00016924209135613|título=Roentgen Treatment in Cancer of the Larynx|apellidos=Jens Nielsen|nombre=|fecha=2010|publicación=Acta Radiologica|fechaacceso=|doi=10.3109/00016924209135613|pmid=}}</ref>.
Las investigaciones en [[radiobiología]] permitieron un mayor conocimiento de los mecanismos de respuesta celular a la radiación y una mayor relación entre principios radiobiológicos y observaciones [[Clínica|clínicas]]<ref>{{Cita publicación|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/6345488/|título=Keynote address: the scientific basis of the present and future practice of clinical radiotherapy|apellidos=G H Fletcher|nombre=|fecha=1983|publicación=Int J Radiat Oncol Biol Phys|fechaacceso=|doi=10.1016/0360-3016(83)90399-1|pmid=}}</ref>.
Los mecanismos biológicos y efectos producidos en los tumores malignos y tejidos normales relacionados con el tiempo total de irradiación ('''OTT''', ''overall treatment time''), la regeneración tumoral y la dosis por fracción fueron establecidos en 1989 por [[Fowler]]<ref>{{Cita publicación|url=https://www.birpublications.org/doi/10.1259/0007-1285-62-740-679?url_ver=Z39.88-2003&rfr_id=ori:rid:crossref.org&rfr_dat=cr_pub%20%200pubmed|título=The linear-quadratic formula and progress in fractionated radiotherapy|apellidos=John F. Fowler|nombre=|fecha=1989|publicación=Br J Radiol|fechaacceso=|doi=10.1259/0007-1285-62-740-679|pmid=}}</ref>.
El impacto del fraccionamiento en radioterapia en el control tumoral y la diminución de los efectos secundarios radioinducidos es tan importante como las mejoras tecnológicas aportadas como la [[radioterapia de intensidad modulada]] (IMRT) y la [[radioterapia guiada por imagen]] (IGRT).
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=== Boost concomitante ===
El boost, refuerzo o sobreimpresión concomitante, es el fraccionamiento estándar donde se administra una dosis extra a la porción del volumen que contiene al tumor, dentro de la misma sesión de radioterapia<ref>{{Cita publicación|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/4034998/|título=Concomitant boost radiotherapy for advanced squamous cell carcinoma of the head and neck|apellidos=R Knee|nombre=|fecha=1985|publicación=Radiother Oncol|fechaacceso=|doi=10.1016/s0167-8140(85)80055-4|pmid=}}</ref>, o al menos seis horas después cuando se realiza con [[radioterapia conformada en tres dimensiones]].
El boost integrado simultáneo ('''SIB''', ''simultaneous integrated boost'') permite la administración simultánea de diferentes niveles de dosis de radiación a diferentes volúmenes de tratamiento dentro de una única sesión de radioterapia<ref>{{Cita publicación|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16722599/|título=IMRT using simultaneously integrated boost (SIB) in head and neck cancer patients|apellidos=G Studer|nombre=|fecha=2006|publicación=Radiat Oncol|fechaacceso=|doi=10.1186/1748-717X-1-7|pmid=}}</ref>. El SIB es una forma de fraccionamiento acelerado que se ha implantado con el avance tecnológico de la IMRT y cumple los objetivos de acortar la duración total de un curso de radioterapia (OTT, ''overall treatment time'') y aumentar la dosis al volumen tumoral.
=== '''Hipofraccionamiento extremo''' ===
El hipofraccionamiento extremo es la administración de dosis altas de radiación por sesión, en pocas fracciones de un curso de tratamiento, también llamado ''radioterapia ablativa''. El ejemplo de hipofraccionamiento extremo es la [[radiocirugía]] cerebral<ref>{{Cita publicación|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26848525/|título=Stereotactic radiosurgery (SRS) in the modern management of patients with brain metastases|apellidos=Hany Soliman|nombre=|fecha=2016|publicación=Oncotarget|fechaacceso=|doi=10.18632/oncotarget.7131|pmid=}}</ref> en la que se administra una única sesión que oscila entre los 12 y los 24 Gy en un volumen relativamente pequeño y la [[radioterapia estereotáctica]] extracerebral o SBRT (''Stereotactic Body Radiation Therapy'')<ref>{{Cita publicación|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28917250/|título=Emerging technologies in stereotactic body radiotherapy|apellidos=Lijun Ma|nombre=|fecha=2017|publicación=Chin Clin Oncol|fechaacceso=|doi=10.21037/cco.2017.06.19|pmid=}}</ref>.
== Bases radiobiológicas del fraccionamiento ==
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* '''Reoxigenación''': La destrucción de células tumorales cercanas a los capilares sanguíneos que están oxigenadas, permite la reoxigenación de las células tumorales más alejadas de los [[Capilar sanguíneo|capilares]], lo que aumenta la [[radiosensibilidad]] en la siguiente fracción de radiación.
* '''Repoblación celular''': Ocurre tanto en células tumorales como en células sanas. Debido a que la repoblación tumoral depende de la fracción de crecimiento, el tiempo de duplicación, el volumen tumoral y la oxigenación. El tiempo que transcurre entre dos fracciones de radioterapia es fundamental para permitir la reparación del tejido sano y evitar la repoblación tumoral acelerada. [[Archivo:Acute-Radiation-Cell-Survival1.png|miniaturadeimagen|Proporción de supervivencia de una población de células de mamífero sometidas a una dosis de radiación única (línea contínua) o fraccionada (linea discontínua)]]
Los efectos del fraccionamiento de la dosis de radiación puede demostrarse en estudios radiobiológicos sobre [[Cultivo celular|cultivos celulares]], tanto de células normales como cancerosos, sometidos a una radiación de sesión única, comparado con radiación fraccionada, estableciéndose [[Curva de supervivencia celular|curvas de supervivencia celular]].
=== '''Modelo lineal cuadrático''' ===
El [[modelo lineal cuadrático]] en radioterapia es el modelo radiobiológico clásico que está basado en los siguientes principios radiobiológicos:
La radiación ionizante provoca lesiones en el [[ADN]] por acción directa y sobre todo por acción indirecta mediante los [[Radical (química)|radicales libres]] que se producen por la [[Ionización química|ionización]] del agua en presencia de [[oxígeno]]. Estos daños en el ADN producen alteraciones [[Cromosoma|cromosómicas]] que impiden la [[división celular]] y conducen a la [[muerte celular]].
La muerte celular por radiación tiene por tanto dos componentes:
* El '''componente alfa (α)''', que corresponde a la muerte celular por acción directa, que es un daño celular que se produce de una sola vez o un solo golpe y que no es posible [[Reparación del ADN|reparar]] (lesión letal).
* El c'''omponente beta (β)''' corresponde a la muerte celular por acción indirecta o que la muerte celular se produce por las sucesivas acumulaciones de lesiones subletales, hasta el punto
La relación de los dos componentes de la muerte celular se determina con el '''cociente alfa/beta (α/β)''' que corresponde a la dosis de radiación donde la muerte celular está definida por ambos componentes en la misma proporción, sin que predomine un componente sobre otro.
El componente directo (α) y el componente indirecto (β) varían en función de la dosis (D) según la siguiente igualdad: αD = βD<sup>2</sup> Siendo D la dosis, α el componente que varía de manera lineal con la dosis y β el componente cuadrático, si se duplica la dosis, el efecto lineal se duplica, mientras que el efecto cuadrático aumenta cuatro veces más.
Según el cociente α/β, propio de cara tejido, tanto normal como tumoral, se pueden clasificar de una forma simple como tejidos con cocientes α/β altos y tejidos con cociente α/β bajos<ref>{{Cita publicación|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24298859/|título=Dose fractionation in cancer radiotherapy|apellidos=Vicente Pedraza Muriel|nombre=|fecha=2012|publicación=An R Acad Nac Med (Madr)|fechaacceso=|doi=|pmid=24298859}}</ref>, que tienen las siguientes características
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