ufro master fisica medica 4 1 introduccion
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UFRO Lecture, Spring 2008TRANSCRIPT
R di bi l í C l lRadiobiología Celular4.1 Introducción
Dr. Willy H. GerberInstituto de FisicaUniversidad Austral
Valdivia, Chile
Objetivos: Comprender como se generan la radiación necesaria para el tratamiento radiológico.
1www.gphysics.net – UFRO‐2008‐Master‐Fisica‐Medica‐1‐1‐Introduccion‐08.08
Efecto de radiación sobre culturas de células
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Relación supervivencia dosis
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Origen de la muerte de la célula
Radicales libresDaño a la cadena de ADN
Bajo LEDRayos X y γ
Alto LEDIones, α, neutrones
4www.gphysics.net – UFRO‐2008‐Master‐Fisica‐Medica‐1‐1‐Introduccion‐08.08
Daño a la cadena ADN
5www.gphysics.net – UFRO‐2008‐Master‐Fisica‐Medica‐1‐1‐Introduccion‐08.08
Efectos del daño
El daño lleva a que la célula no puede multiplicarse
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Consecuencias
DañoADN
Reparación IrreparableError en
reparación
Error en cromosoma
Muertecelular
Mutación
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Cáncer
Objetivo
Probabilidad de controlar el tumorel tumor(TCP)
robabilidad
Probabilidad de complicaciones(NTCP)
Pr
(NTCP)
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Dosis (Gy)
Uso de modelos
Los modelos permiten poner a prueba nuestras hipótesis de como lasLos modelos permiten poner a prueba nuestras hipótesis de como las células reaccionan a la radiación (mas bien permiten descartar hipótesis pero no confirmarlas)
Dan una base para estimar probabilidad de sobrevivencia en base a mediciones que se emplean para ajustar permitiendo estimar el resultado en situaciones aun no medidas
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Uso de modelos
Dosis
iaob
revivenc
ilidad de
so
Prob
ab
Rayos Xpartículas
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RBE – Relative Biological Effectivness efecto biológico relativo respecto de rayos X
LET
LET – Linear energy transfer [keV/μm o eV/nm]
11www.gphysics.net – UFRO‐2008‐Master‐Fisica‐Medica‐1‐1‐Introduccion‐08.08
200 keV/μm
OER
OER – Oxygen Enhancement Ratio – eficiencia por efecto del oxigeno
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Bases de los modelos
Daño
Modelo
Reparación
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Modelo LQ
Modelo LQ (Lea DE & Catcheside DG (1942), J. Genet. 44: 216‐45)
El fEl efecto
Biologically Effective Dose (BED)
Efectividad relativa
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Mediciones y modelo LG
brevive S
ón que
sob
Fracci
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Dosis D [Gy]
Influencia del oxigeno
Ssobrevive S
cción qu
e s
Frac
300 keV rayos X celulas bajo aire y anoxia
Dosis D [cGy]
16www.gphysics.net – UFRO‐2008‐Master‐Fisica‐Medica‐1‐1‐Introduccion‐08.08
300 keV rayos – X, celulas bajo aire y anoxia Nias et. al., 1973, Int. J. Radiat. Biol. , Taylor & Francis
Influencia del oxigeno
Ssobrevive S
cción qu
e s
Frac
17www.gphysics.net – UFRO‐2008‐Master‐Fisica‐Medica‐1‐1‐Introduccion‐08.08
Dosis D [Gy]
Efecto neutrones vs rayos X
Ssobrevive S
cción qu
e s
Frac
14 MeV neutrones y 250 keV rayos X celulas bajo aire y nitrogeno
Dosis D [cGy]
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14 MeV neutrones y 250 keV rayos – X, celulas bajo aire y nitrogenoNias et. al., 1973, Int. J. Radiat. Biol. , Taylor & Francis
Fraccionamiento
evive
Múltiple dosis
n qu
e sobre
Fracción
Dosis única
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Dosis (Gy)
Sensibilidad
brevive
ón que
sob
Fracci
Dosis (Gy)
20www.gphysics.net – UFRO‐2008‐Master‐Fisica‐Medica‐1‐1‐Introduccion‐08.08
Modelos
brevive
ón que
sob
Fracció
Dosis (Gy)
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Problemas con la distribución de los parámetros
Statistical distribution
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Problemas con la distribución de los parámetros
Radiobiological Modelling in Radiation OncologyBy Roger Dale, Roger Dale & Bleddyn Jones, Editors, Bleddyn Jones, British Institute of RadiologyContributor Roger Dale, Bleddyn JonesPublished by British Inst of Radiology, 2007ISBN 090574960X, 9780905749600292 pages
Radiobiology for the RadiologistBy Eric J Hall Amato J GiacciaBy Eric J. Hall, Amato J. GiacciaPublished by Lippincott Williams & Wilkins, 2006ISBN 0781741513, 9780781741514546 pages
An Introduction to RadiobiologygyBy A. H. W. NiasPublished by Wiley_Default, 1998ISBN 0471975907, 9780471975908384 pages
I d i R di bi lIntroduction to RadiobiologyBy Maurice Tubiana, J. Dutreix, A. Wambersie, David K. BewleyTranslated by David K. BewleyContributor J. Dutreix, A. Wambersie, David K. BewleyPublished by Taylor & Francis, 1990ISBN 0850667453 9780850667455ISBN 0850667453, 9780850667455371 pages
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