A HIT começará as suas operações no inverno de 2008, com a primeira instalação do tipo na Europa, com o propósito de ajudar os pacientes que sofrem de tumores malignos, que normalmente são incuráveis de outras maneiras. Cada ano, aproximadamente 1300 pacientes tirará proveito da HIT.
As radiações iónicas consistem em partículas muito pequenas de iões pesados, como os núcleos dos átomos de carbono ou dos seus protões ou como os núcleos dos átomos hidrogénio. São substancialmente diferentes da terapia convencional (Raios X ou Raios Gama) porque são eficazes na profundidade dos tecidos. Além disso, devido às técnicas modernas os raios podem alvejar o tumor precisamente. Consequentemente, os pacientes que sofrem de tumores profundos (tumores na cabeça, no tronco e escondido na cavidade abdominal) têm maior proveito da radiação iónica pesada.
Os dispositivos de radiação com iões ou protões pesados já existem na Europa e em outras partes do mundo. Entretanto, a HIT tem características especiais que tornam a sua posição excepcional no mundo:
• A HIT é a primeira a combinar os dispositivos de protões e iões pesados na Europa, e que é utilizado por um hospital e usado para tratar pacientes assim como para estudos clínicos;
• É o único dispositivo que usa a terapia de intensidade modificada com radiação e fornece consequentemente uma precisão inigualável tridimensional da radiação do tumor;
• A sua rotatividade do ião pesado é única;
• O ambiente clínico e científico fornecido por três instituições que trabalham com a HIT, centra-se insuperavelmente na pesquisa de cancro e dos seus tratamento.
A radiação iónica não usa fotões (como os raios-X e os raios Gama), mas iões carregados positivamente, ou seja, núcleos atómicos que perderam os seus electrões. As principais partículas usadas são núcleos atómicos do hidrogénio e os núcleos atómicos do carbono, que são partículas muito pesados e consequentemente são chamados de iões pesados. Os núcleos atómicos são acelerados em enormes aparelhos até aproximadamente três quartos da velocidade da luz e, de seguida, disparados no tumor. A profundidade da penetração pode ser realçada acelerando os iões. As radiações iónicas batem nos seus alvos com muita precisão e transferem uma dosagem exacta de energia ao tumor.
As radiações iónicas foram sempre candidatas interessantes para a radioterapia, pois têm características físicas especiais: quando batem no corpo, viajam muito rapidamente nas camadas exteriores e perdem rapidamente toda a energia antes que cheguem à profundidade e eventualmente comecem furando e transferindo a sua energia prejudicial aos tecidos vizinhos. As radiações iónicas são específicas para tratar os tumores encontrados em profundidade no corpo.
-Que pacientes beneficiam maioritariamente da HIT?
“Aproximadamente 5 a dez por cento de todos os pacientes que sofrem de cancro tirarão proveito da radiação iónica” diz o professor Dr. Jürgen Debus, director médico de uma Universidade Alemã e da HIT. “ Estes pacientes sofrem de tumores situados em profundidade no corpo e são consequentemente pouco atingidos com o tratamento de radiação convencional ”.
O tratamento com radiações iónicas é especialmente benéfico para as crianças que sofrem de tumores malignos, porque evita os efeitos secundários a longo prazo. É possível tratar delicadamente e com um grande cuidado, e ao mesmo tempo impede o crescimento do cancro e da ocorrência de novos tumores.
- A radiação pesada do ião ou do protão são a cura total dos tumores sensíveis à radiação?
Os doutores e os cientistas em Heidelberg preparam a maior implementação da radiação iónica conduzindo os estudos clínicos que comparam os resultados de tratamento da HIT com a radioterapia convencional. Até agora, a eficácia da radioterapia do ião pesado é documentada unicamente para o um pequeno número de tumores. Estes são tumores ligeiros malignos no tecido da espinha e na cartilagem da base do esqueleto. Além disso, tumores raros nas glândulas salivares podem ser tratados com sucesso através das radiação com iões pesados. Provavelmente, os resultados dos tratamentos para outros tipos de tumores podem igualmente ser melhorados, por exemplo para determinados tipos de cancro pulmonar e de cancro da próstata.
O que acontece antes e durante o tratamento?
Antes do tratamento começar, as especificações e as dimensões do tumor estarão exactamente determinadas com as técnicas modernas de imagem como o Computador Tomográfico (CT) e como imagens por ressonância magnética (MRI). Os físicos da HIT ajustam a radiação iónica às coordenadas. A fim de assegurar a precisão máxima, o paciente é fixado num dispositivo descartável manufacturado em suspensão. Os pacientes com tumores no cérebro ou no crânio usam máscaras também descartáveis manufacturadas por fora de material plástico. Também existem outros acessórios para outras partes do corpo, como por exemplo para tumores na espinha tratáveis.
O paciente é fixado no seu dispositivo suspenso e colocado por assistentes técnicos com a ajuda de um braço robô que sai de uma mesa de alta tecnologia, que é usada pela primeira vez na HIT. Desse modo, a posição calculada do paciente é alcançada com uma precisão menor que um milímetro. Uma imagem raio X assegura que aquele paciente está posicionado correctamente e que a radiação iónica irá alvejar o tumor: Os doutores comparam as estruturas do osso dos retratos do raio X com as imagens precedentes do CT e do MRI.
Só depois disto é que a radiação é enviada para o paciente. O paciente não observa nada quando a radiação iónica incide no seu tumor com uma velocidade altíssima. A radiação incide entre um e cinco minutos. Durante a irradiação os sensores monitorizam vinte mil vezes por segundo e mostram se a radiação bate precisamente no alvo. A radiação terapêutica também faz um exame para ver se o tumor se espalhou.
O procedimento inteiro - colocar a máscara, posicionar o paciente e a radiação - demora aproximadamente 20 minutos. Com a radioterapia convencional, um tratamento não é suficiente para destruir o tumor e evitar o dano ao tecido vizinho. Consequentemente, o tratamento tem que ser repetido nos dias seguintes. Um ciclo médio do tratamento dura aproximadamente 15 dias. Diversas semanas após o ciclo do tratamento, com a ajuda das imagens do CT e do MRI os doutores verificam se o tumor encolheu ou desapareceu completamente.
Perguntas mais frequentes na HIT
Qual é o tamanho da HIT? É do tamanho de metade de um campo de futebol e contem três pisos. Dois pisos são subterrâneos e um está acima do nível da terra.
O que é que o edifício contem? Contem dois edifícios em um. O primeiro é um edifício de vidro longo com os escritórios para doutores, assistentes, enfermeiras, físicos, coordenadores e técnicos. Junto a ele está um bloqueador de cobre, a “divisão” do acelerador e três quartos de tratamento. As paredes, os tetos e as divisões são protegidos adicionalmente por dois blocos de cimento grosso. O edifício é ajustado num monte.
Quanto custou o projecto da “HIT”? A “HIT” custou aproximadamente 100 milhões de euros e foi financiada pelo governo alemão e pela Universidade de Heidelberg.
O que são protões? Os protões são núcleos de átomos carregados positivamente.
O que são iões pesados? Os iões pesados são núcleos atómicos mais pesados do que os núcleos do hidrogênio que perderam os seus electrões. A HIT usa uma variedade de iões que são mais pesados do que os protões do hélio, do carbono e do oxigênio. Os núcleos do carbono e do oxigênio são mais eficaz no tratamento do cancro do que protões e núcleos do hélio.
São os protões tão eficazes no tratamento do cancro quanto os iões pesados? Os iões pesados são três vezes mais eficazes em comparação com protões e iões do hélio. No tecido do corpo, os iões pesados podem ser dirigidos com precisões milimétricas e são consequentemente superiores aos protões no tratamento de determinados tumores.
Como são as partículas aceleradas? Um dispositivo muito grande e sofisticado é necessário. Primeiro, os iões são acelerados num tubo reto longo de 5 metros que é conduzido como um “carrossel”, e a isto chama-se ciclotrão. Lá, as partículas são aceleradas numa trajectória circular a aproximadamente três quartos da velocidade da luz.
A que profundidade penetram as partículas no tecido do corpo? A radiação pode penetrar 30 cm no corpo, profundidade esta que aumenta com velocidade.
Qual é a quantidade de energia necessária para fazer funcionar a HIT? Três megawatt, tanto quanto uma cidade pequena com tamanho para 10.000 habitantes.
Quantas pessoas estão a trabalhar no edifício da HIT? Mais de 70 doutores, enfermeiras, assistentes técnicos, físicos, coordenadores e técnicos. O acelerador é continuamente visionado. Os pacientes são tratados em uma operação de dois deslocamentos de segunda-feira a sábado.
Quantos quartos de tratamento estão disponíveis? Três. Dois para a radiação horizontal: a radiação incide através de um tubo de vácuo fora da parede, o paciente é colocado numa tabela móvel ajustada por um robô de alta tecnologia e por fim o tumor é atingido por uma radiação precisamente dirigida. O terceiro quarto de tratamento contem um pórtico original rotativo, único no mundo que permite o tratamento de radiação em todos os sentidos.
Como trabalha o pórtico? Este dispositivo gigantesco tem três níveis elevados e pesa 600 toneladas. Como o pórtico pode ser girado em torno do paciente, o tumor pode ser irradiado de todos os sentidos com exactidão elevada, a radiação afasta-se somente metade de um milímetro do alvo. O sistema de transporte da radiação é colocado numa estrutura complicada, similar a um telescópio de rádio. O quarto do pórtico tem que estar com a temperatura controlada a fim de evitar que as diferenças de temperatura deformem a construção.
Composição da HIT
(clique nas imagens para ver maior)
1. Fontes de iões
Os iões são átomos carregados positivamente. A fim de obter iões, os átomos devem perder as suas cargas negativas – os electrões. Para essa finalidade, o gás do dióxido de carbono paira na câmara do ião. Os electrões livres no gás são acelerados por campos magnéticos e por microondas. Ao viajar através da câmara do ião, os electrões atingem as moléculas do dióxido de carbono. Após esta colisão as moléculas separam-se e 4 dos 6 electrões que são parte de todo o átomo de carbono são separados. Os campos eléctricos extraem os iões do carbono para fora da câmara; os ímãs transportam-nos sobre um fluxo regular no vácuo.
2. Acelerador linear
Os cinco metros de tubos longos consistem em duas seções: A primeira parte converte o fluxo regular num fluxo de pulsação com os 217 milhões de micropulses por segundo. Neste procedimento a radiação é colimada e os iões são acelerados. Subsequentemente, na segunda peça do tubo, os campos electromagnéticos aceleram os iões até mais de 10 vezes por cento da velocidade da luz. A saída do acelerador é através de uma folha de carbono onde os átomos de carbono perdem seus últimos dois electrões, tais que somente as 6 cargas positivas permanecem no núcleo.
3. Ciclotrão
Os iões fundem-se num fluxo circular. Os ímãs enormes deflexionam a radiação em seis voltas de 60° cada uma, até que o círculo esteja terminado. Os iões são acelerados agora até 73% da velocidade da luz. Eles atravessam através do anel 3.4 milhões de vezes por segundo. Isto explica o termo de ciclotrão para esta parte da instalação.
4. Transporte da radiação de alta energia
Os tubos e os ímãs de vácuo conduzem a radiação. Pouco antes da entrada nos quartos de tratamento a radiação passa através de dois scanners. Estes scanners são os ímãs que podem deslocar a radiação horizontalmente e verticalmente. Com a sua ajuda a radiação iónica pode precisamente ser guiado pelo método de detecção.
5. Tratamento horizontal
6. Raio-X Digital
Antes de irradiar, o médico verifica a posição correta do paciente por razões de segurança. Os ossos e outros órgãos anatómicos do corpo servem como marcas de posição. O robô do tecto transporta uma fonte de raio X e um robô do chão é um receptor. O instrumento pode incidir em camadas únicas como o computador tomográfico. As imagens são transferidas imediatamente ao monitor dentro da sala de comando.
7. "Gantry"
Esta construção gigante de três andares elevados pesa 600 toneladas. A construção elaborada permite o posicionamento exacto da radiação iónica num melhor ângulo ao paciente. Penetra até 30 cm no tecido humano e tem um máximo desvio de 0.5 milímetros do alvo. Os tubos de vácuo que guiam a radiação são unidos a um conjunto de haste que também é usado na tecnologia dos satélites.
8. Radiação Iónica e Raio-X
Aqui a radiação sai do tubo. Dois detectores de raio X são instalados na direita e na esquerda. A fonte do raio X é situada na parte inferior do “gantry” e pode ser girada com o instrumento. Desta maneira, os doutores podem verificar a posição do paciente uma vez mais antes de começar o tratamento.
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