Cáncer de mama y radiaciones ionizantes. Dosimetría de las

exploraciones radiológicas

A. Ruibal Morell Catedrático de Radiología y MF. USC Jefe del Servicio de Medicina Nuclear Complejo Hospitalario Universitario Santiago de Compostela FEMA . Fundación Tejerina

Técnicas con RI

• RX:

– Radiología general

– TC

• Medicina Nuclear:

– Gammagrafías

– PET

– Radioterapia

Historial dosimétrico

• Durante los últimos años, y debido a la mejora de la tecnología, las

exploraciones de diagnóstico médico que utilizan rayos X han

aumentado de forma significativa, sobre todo en los TAC, en las

pruebas de Hemodinámica y en los procesos intervencionistas de

Electrofisiología

• En consecuencia, se ha producido un incremento de las dosis

efectivas que reciben los pacientes, algo especialmente negativo para

los pacientes pediátricos

• La Tomografía Computarizada (TAC) la de mayor impacto en cuanto a

dosis de radiación ya que representa entre el 40 y el 70% de la

radiación a los pacientes.

• Ante esta situación, la Comunidad Europea está desarrollando una

nueva normativa que previsiblemente se publicará a lo largo de este

año o a principios de 2014.

Causas principales de mal uso de los estudios

radiológicos

1) Repetición innecesaria de exámenes efectuados

recientemente, en otro hospital o servicio de

urgencia. Siempre deben ser requeridos.

2) Solicitud de exámenes que no alteran el manejo

del paciente, bien porque los hallazgos son

irrelevantes o improbables.

3) Controles innecesarios antes que la enfermedad

evolucione o mejore.

4) Petición de exámenes inadecuados para un

problema clínico especifico. Ante la duda del clínico

es conveniente la interconsulta al radiólogo.

5) Falta de aporte de antecedentes clínicos junto a la

solicitud del examen, con los cuales el radiólogo

podría sugerir una técnica alternativa con igual o

mejor rendimiento para el paciente y con un menor

riesgo de irradiación.

6) Solicitud de exámenes radiológicos por presión de

los familiares o razones sociales, sin existir una

razón clínica que los avale.

Tipos de irradiación en la mama

• Mamografías

• Otras técnicas radiológicas sobre zonas distintas: – Radiología convencional

– TAC

• Accidentes con RI (excepcionales)

• SUSCEPTIBILIDAD A LAS RI

Efectos estocásticos

• No dependen de la dosis (probabilísticos):

– pero a dosis mayores aumenta la probabilidad de que aparezcan

– no hay umbral de dosis o es difícil de establecer

• Son menos frecuentes

• Aparecen al azar sólo en algunos individuos

• Ejemplos: – Cáncer:

• Dependerá de las células afectadas

• Tiempo de latencia

• Es un efecto tardío

– Mutaciones genéticas

El cáncer de mama

Factores que incrementan el riesgo de CM

• RR:>4

– Sexo femenino

– Edad: 65+ vs <65años. El riesgo aumenta con la edad hasta los 80 años

– Mutaciones en ciertos genes (BRCA1 y BRCA2)

– Dos o más parientes de primer grado con CM en edades precoces

– Historia personal de CM

– Alta densidad del tejido mamario

– Hiperplasia atípica confirmada por biopsia

• RR: 2.1-4.0

– Un pariente de primer grado con CM

– Altas dosis de radiaciones en el tórax

– Alta densidad ósea (postmenopáusica)

• Está ya claramente aceptado el incremento de riesgo de cáncer de mama entre las mujeres que han estado expuestas a radiaciones ionizantes en particular alrededor del momento de la pubertad, incluso cuando la exposición ha sido a baja dosis

• En 2005, el Programa Nacional de Toxicología de EE.UU. clasificó a la radiación X y la radiación gamma como carcinógenos humanos conocidos

• La radiación es un mutágeno y también un carcinógeno. La radiación puede incluso reforzar la capacidad de las hormonas u otras sustancias químicas para causar cáncer

Exposición a las RI

• La exposición a las RI incrementa el riesgo de cáncer de mama en mujeres y hombres

• Pequeño número de radiografías de tórax no producen efectos, pero exposiciones prolongadas o RT sí lo hacen

• Se ha dado RT a altas dosis en ginecomastias: riesgo: > 7 veces

• De los 45.880 supervivientes de la bomba atómica, el riesgo se incrementó hasta 8 veces, dependiendo de la exposición

• La exposición a las radiaciones ionizantes está relacionada con una mayor incidencia de cáncer de mama, especialmente si ocurre antes de los 40 años de edad.

• La edad de mayor susceptibilidad a las radiaciones ionizantes, en cuanto a la relación con el riesgo de cáncer de mama, es entre los 10 y 14 años.

• Las radiaciones ionizantes más dañinas son por:

– Accidentes nucleares.

– Tratamientos con radioterapia en el área de la mama.

Existe fuerte evidencia epidemiológica de que las radiaciones están asociadas a:

• Incrementos de cánceres como el de pulmón y tiroides y

también bastante evidencia de estar asociadas a la leucemia.

• Entre irradiados médicamente existe fuerte evidencia de los

siguientes cánceres: vejiga, huesos, cerebro, mama, esófago,

leucemia, hígado, pulmón, recto, glándulas salivares, piel,

estómago, tiroides o útero

• Los estudios realizados con supervivientes de explosiones

nucleares han mostrado fuerte incidencia de los de vejiga,

mama, colon, esófago, leucemia, pulmón, ovario, glándulas

salivares, piel , estómago o tiroides, además de hígado o

mieloma.

Bases biológicas de las RI

Respuesta al daño de las RI en el ADN

• Incluye:

– Sensores

– Mediadores:

• Intervienen entre sensores y transductores

• Facilitan la activación de los transductores

– Transductores de señal

– Efectores

No hay una vía lineal, sino una complicada red de respuesta celular

ATM: regula funciones de reparación y de los puntos de control

• La longitud de los telómeros procedentes de sangre periférica de pacientes con cáncer de mama familiar son significativamente más cortos que los de la población control.

• los pacientes con cáncer de mama familiar, pero no los esporádicos, están caracterizados por telómeros significativamente más cortos y éstos cambian a través de las sucesivas generaciones.

• La anticipación genética, es decir, la edad más temprana de aparición del cáncer a lo largo de las generaciones en estas familias, está asociada con un acortamiento en la longitud de los telómeros en las hijas afectadas cuando se comparan con sus madres.

Oncogenes y genes tumor supresores en el

cáncer hereditario

• Oncogenes:

– RET: neoplasia endocrina múltiple 2

– H-Ras: síndrome de Costello

• Genes guardianes:

– TP53: síndrome de Li-Fraumeni

– RB: retinoblastoma

– VHL: S. Von Hippel-Lindau

– NF1: neurofibromatosis tipo 1

– SDH: feocromocitoma familiar

• Genes cuidadores:

– BRCA1, BRCA2 y ATM: cáncer de mama

– APC. MLH1, MSH2: CCR

– TERC: disqueratosis congénita

miRNAs y radiosensibilidad tumoral

Zhao L et al. Carcinogenesis 2012;carcin.bgs235

Datos en el cáncer de mama

• La frecuencia de aberraciones cromosómicas en linfocitos

en pacientes con CM con excesivo daño en tejido normal tras RT con bajas dosis de irradiación fue mayor en relación a sujetos con CM tratados pero sin ese daño tisular y en sujetos sanos

– Esto induce a pensar que hay un subgrupo de pacientes con CM que

tienen una sensibilidad anormal a las RI.

Implicaciones prácticas

Genes y susceptibilidad al cáncer de mama

• Alta penetrancia (R >5):

– BRCA1 17q12-21

– BRCA2 13q12-13

– TP53 17p13.1

– PTEN 10q23.3

– LKB1 19p13.3

– CDH1 16q22.1

• Moderada penetrancia (R: >/=1,5 - <5):

– ATM 11q22.3

– CHEK2 22q12.1

– BRIP1 17q22-q24

– PALB2 16p12.1

• Baja penetrancia (R: >/=1,01- <1,5):

– CASP8 2q33-q34

– FGFR2 10q26

– MAPsK1 5q11.2

– LSP1 11p15.5

– TNRC9 16q

– H19 11p

– ? 8q

Síndromes de predisposición al cáncer y

genes responsables

•

1.- Poliposis Adenomatosa Familiar APC 2.- Neoplasia Endocrina Múltiple, tipo 1 MEN1 3.- Poliposis Atenuada AXIN2, MYH 4.- Síndrome de Birt-Hogg-Dubè BHD 5.- Carcinoma gástrico familiar CDH1 6.- Hiperparatiroidismo con tumores mandibulares HRPT2 7.- Síndrome de Simpson-Golabi-Behmel GPC3 8.- Neurofibromatosis tipo 2 NF2 9.- Exóstosis múltiple hereditaria EXT1, 2 10.- Ataxia telangiectasia ATM 11.- Síndrome de Gorlin PTCH 12.- Síndrome de Bloom BLM 13.- Predisposición a meduloblastoma SUFU 14.- Cancer de mama y ovario hereditario BRCA1, 2 15.- Leiomiomatosis hereditaria FH 16.- Anemia de Fanconi FANCA, C, D2, E, F, G 17.- Paraganglioma familiar SDHB, C, D 18.- Síndrome de roturas de Nijmegen NBS1 19.- Síndrome de von Hippel-Lindau VHL 20.- Síndrome de Rothmund-Thompson RECQL4 21.- Síndrome de Li-Fraumeni TP53 22.- Síndrome de Werner WRN 23.- Tumor de Wilms familiar WT1 24.- Cáncer colorrectal no polipósico hereditario MSH2, 6, MLH1, PMS2 25.- Síndrome de Peutz-Jeghers STK11 26.- Xeroderma pigmentosum XPA, C, ERCC2-5, DDB2 27.- Síndromes de Cowden/BRR/Proteus PTEN 28.- Tumorgastrointestinal estromal familiar KIT, PDGFRA 29.- Esclerosis tuberosa TSC1, 2 30.- Carcinoma renal papilar hereditario MET 31.- Melanoma familiar CDKN2A, CDK4 32.- Neoplasia Endocrina Múltiple tipo 2 RET 33.- Retinoblastoma hereditario RB1 34.- Síndrome de Currarino HLBX9 35.- Neurofibromatosis tipo 1 NF1 36.- Trastornos linfoproliferativos ligados al X SH2 37.- Poliposis juvenil SMAD4, BMPR1A 38.- Síndrome de Sotos NSD1

Aspectos dosimétricos

Dosis

• DOSIS ABSORBIDA: Energía cedida por la radiación (al medio de interacción) por unidad de masa

• DOSIS EQUIVALENTE: Dosis absorbida en un tejido u órgano

(T) multiplicada por un factor de ponderación de la radiación

La probabilidad de aparición de efectos biológicos, para

una misma dosis equivalente, no es igual para los

diferentes órganos o tejidos

DOSIS EFECTIVA: Suma ponderada de la dosis equivalente recibida en los

diferentes órganos o tejidos

E = S wT HT (Sv -Sievert-)

La dosis efectiva es la magnitud que se correlaciona de forma directa con el

riesgo global de inducción de efectos estocásticos

Magnitudes y unidades

Magnitud de Dosis Utilidad

Dosis Absorbida Riesgo en Órgano

Dosis Equivalente Riesgo en Órgano

Dosis Efectiva Riesgo Global (cáncer radioinducido,

malformaciones, …)

¿ que medimos ?

Sievert

Dosis de los procedimientos

• Las dosis de radiación difieren para cada persona

por:

– Diferencias en los aparatos de RX

– Cantidad de radiofármaco inyectado en MN

– Peculiaridades del paciente

Exploraciones en Radiodiagnóstico

Exploración Dosis efectiva

(mSv) Nº radiografias

de tórax

Días de fondo natural

Tóráx 0.02 1 3 días

Cráneo 0.07 3.5 11 días

Pelvis 0.7 35 4 meses

Esofagograma 1.5 75 8 meses

Enema opaco 7 350 3.2 años

TC cabeza 2.3 115 1 año

TC tórax 8 400 3.6 años

TC abdomen 10 500 4.5 años

Dosis a pacientes

Dosis a pacientes

Procedimientos radiográficos: E varía entre 0,01- 10 mSv (factor 1000)

Dosis a pacientes

Procedimientos con CT: E varía entre 2 - 20 mSv (factor 10)

Mamografía: equivalencias

• 0,7 mSv

– 35 placas de tórax AP

– 17,5 placas de tórax LAT

• 0,6 mSv (Cleveland Clinic)

– 1/60 dosis anual fondo radiactivo (3,6 mSv)

– 30 radiografías de tórax

• 0,4 mSV

– 20 placas de tórax

– REDUCCION 10 VECES DESDE 1976

– Despistaje Galicia: 0,25 mSv

• 1Gy = 100 rad

• 1Sv = 100 rem

• El rad ha sido remplazado por el gray del sistema internacional con la equivalencia 1 gray = 100 rad El rem ha sido remplazado por el Sievert (Sv) del sistema internacional con la equivalencia

1 Sv = 100 rem

• The American Journal of Roentgenology, concluyen que la

dosis de radiación global asociada a la mamografía digital es

significativamente menor (un promedio del 22 por ciento

menor) que la de la mamografía convencional.

• "La media de dosis por radiación fue de 2,37 mGy para la

convencional y de 1,86 mGy para la digital".

• Dicho de otro modo, apuntó Yaffe: "las posibilidades de desarrollar un cáncer de mama por la radiación son de una entre mil. Las probabilidades de morir son de una entre 10,000".

Mutaciones BRCA1-2

• No seguir con mamografdía

• Pasar a RM

Dosis absorbida

• Importante para ciertos tejidos

– TCs: 10-100 mGy algunos órganos

15-30 lo habitual

• IRADIACION DE LA MAMA: – Importancia crítica

– Especialmente en niñas y mujeres jóvenes

– TC tórax de TEP: 20-60 mGy

– TC coronario: 50-80 mGy

– TC abdominal: 10-20 mGy

– Mamografía: < 3 mGy

Nuevos enfoques del problema

La dosis a la mama de una

paciente viene determinada por

una combinación de tres factores:

(i) las características del equipo

utilizado, (ii) los parámetros

técnicos seleccionados para el

examen, y (iii) el tamaño y la

densidad de la mama de la

paciente.

La mama

• Se compone de tres tipos de tejido (adiposo, fibro-conectivo

y glandular)

Anexo: Indicadores de Dosis

Artículo 11. Requisitos y aceptación del equipamiento. Todos los equipos nuevos de rayos X deberán adquirirse, cuando

sea factible, con un dispositivo que informe al médico especialista sobre la dosis de radiación recibida por el paciente durante el proceso radiológico.

Este dispositivo, con sistema de registro, será obligatorio en los equipos dedicados a radiología intervencionista

¿Cómo sabemos la dosis que impartimos?

REAL DECRETO 1976/1999, por el que se establecen los criterios de calidad en radiodiagnóstico.

Indicadores de Dosis en TC

En la actualidad: Imposibilidad que el equipo de Rayos X nos indique :

Dosis Equivalente en órganos Dosis Efectiva

Indicadores de Dosis en la consola del TC: CTDIvol

DLP

¿Cómo sabemos la dosis que impartimos?

Toronto

•

Con el empleo de dosis de radiación estimadas en 3,7 mGy, normal en la mamografía digital y con una cohorte de 100.000 mujeres, los investigadores aplicaron el modelo de riesgo para predecir el número de cánceres de seno inducidos por radiación atribuibles a un solo examen y luego ampliaron el modelo a diversos escenarios iniciando y terminando a diferentes edades. Los hallazgos mostraron que de 100.000 mujeres que reciban una dosis de 3,7 mGy en cada seno con exámenes anuales entre los 40 y los 55 años de edad y bienales desde allí hasta los 74 años, se obtendrían 86 tumores inducidos por la radiación, con 11 cánceres fatales y con la pérdida de 136 años de vida. Por el contrario, para la misma cohorte se calculó que se salvarían 497 vidas y 10.670 años de vida gracias a la detección temprana. "El riesgo predicho de cáncer de mama inducido por la radiación de los exámenes de mamografía es bajo en términos del número de cánceres inducidos, el número de posibles muertes y el número de años de vida perdidos”, dijo el Dr. Yaffe. "Para las mujeres mayores de 40 años, los beneficios esperados que se obtienen con los exámenes rutinarios en cuanto a las vidas salvadas y a los años de vida ganados, excede por mucho este riesgo. Para estas mujeres, el riesgo por la radiación no debería disuadirlas de realizarse los exámenes”.

• Los investigadores determinaron que es poco probable que la radiación dispersa proveniente de la mamografía de detección cause riesgos para la salud.

• No encontraron evidencias de que aumente el riesgo de desarrollar cáncer, ni siquiera en áreas del cuerpo sensibles a la radiación, como la glándula tiroidea.

• Los investigadores también expresaron que los protectores de la glándula tiroidea, que pueden proteger dicha glándula pero reducir la calidad de las mamografías, no son necesarios durante la mamografía, ya que la dosis de

radiación dispersa es muy baja.

Reflexión final

• Uno estaría desinformado si asumiera que toda la radiación es perjudicial. De hecho el beneficio obtenido por el uso médico de las radiaciones (radiología, medicina nuclear y radioterapia) supera ampliamente el riesgo teórico de los individuos expuestos.

• Del mismo modo estaría desinformado si creyera que las radiaciones son solamente beneficiosas. Se debe colocar la exposición a las radiaciones, ya sea a nivel ocupacional o de

diagnóstico médico, en una perspectiva adecuada.