La última guaracha tecnológica

Antes de comenzar a escribir, ya sé que estoy metiéndome en contramano. Y no sólo porque vaya en contra de los intereses comerciales de algunas compañías, sino porque, casi con toda seguridad, chocaré frontalmente con la opinión de algunos compañeros. Pero aún así, y siendo consciente de que alguno me puede tachar de conservador o inmovilista, no quiero dejar de expresar mi preocupación por una tendencia muy extendida en los servicios de Radiofísica / Radioterapia:  la de dejarnos seducir, quizás con demasiada ligereza, con cualquier innovación que se ofrezca en los aceleradores de uso clínico. En otras palabras: que en lugar de que seamos los profesionales los que marquemos las tendencias que debería seguir la evolución de las unidades de irradiación, en función de las necesidades que vayamos encontrando en nuestra práctica asistencial e investigadora, sean las casas comerciales las que nos “impongan” sus avances tecnológicos, cuya rentabilidad en términos de una mejora apreciable de los tratamientos es, en algunos casos, cuestionable. No estoy en contra de que los equipos evolucionen, no quiero que me malinterpretéis. Lo que pongo en duda es la utilidad de ciertas funciones que incluyen algunos equipos en aras de una hipotética mayor calidad de los tratamientos y que, en contrapartida, aportan mayor complejidad a este proceso, cuando no un aumento de dosis parásitas indeseables para el paciente.

Os pondré un ejemplo: cuando apareció la técnica de la liberación del tratamiento mediante ventana deslizante, o sliding windows como se la conoce normalmente, se vendía como que la distribución de dosis iba a ajustarse perfectamente a los requerimientos que se impusieran desde el punto de vista de la prescripción dosimétrica del tratamiento. Era, según los que la vendían, la prueba irrefutable de la supremacía de los tratamientos continuos frente a los discretos. Lo que no se decía es algo que a ningún físico se le debería escapar, y es que la distribución de fluencia no coincide con la de dosis. Existe un mecanismo llamado dispersión, que hace que estas dos magnitudes no mantengan la proporcionalidad. Y además, por si fuera poco, el cálculo que realiza  el sistema que simula el tratamiento, inevitablemente tiene que ser discreto, lo que hace que la distribución real de dosis se aleje en mayor o menor medida de la teórica. Y todo esto a costa de liberar mucha más fluencia primaria (habitualmente un factor 3 ó 4 veces superior) para suministrar la misma dosis, lo cual supone un importante incremento de la radiación de fuga que baña totalmente al paciente.

Esta carrera vertiginosa por ofrecer nuevas funcionalidades a los aceleradores clínicos, cada vez más sofisticadas y complejas tiene fundamentalmente dos frentes abiertos en la actualidad: Uno consiste en suprimir el filtro aplanador del haz. En el otro se trata de variar durante el tratamiento todo aquello que sea susceptible de cambio (velocidad de gantry, colimador, láminas, tasa de dosis…).

La supresión del filtro aplanador no es en sí misma un inconveniente, pero puede ser preocupante comenzar a emplear esta opción sin analizar y tener cuidadosamente en consideración las implicaciones que esto conlleva y que conviene no perder de vista si queremos asegurar la calidad de los tratamientos. Por un lado está el hecho de que en un haz de fotones “convencional”, es decir, con filtro aplanador, la componente de baja energía del espectro queda suprimida, hecho que no sucede en un haz sin filtro o FFF (flattening filter free), lo que puede incrementar considerablemente la irradiación de la piel.

Por otro lado, si el tamaño de la zona que se quiere irradiar no es suficientemente pequeño, la uniformidad de la dosis ha de ser modulada mediante el colimador multiláminas para suprimir el pico de intensidad de la parte central del haz. En otras palabras, tendríamos que generar un filtro aplanador virtual. Esto implica que la alta tasa de dosis que se consigue con un haz FFF pierde su sentido, ya que para suministrar la misma dosis se necesitaría mayor fluencia primaria (mayor número de Unidades Monitor) que en un haz convencional.

Además, está el hecho de que el incremento de la tasa de dosis lleva a los instrumentos de medida a una zona en la que los efectos de recombinación iónica son importantes y no resultan fáciles de tener en cuenta de forma apropiada usando los protocolos de dosimetría actualmente aceptados. Esto implica verificar la validez del método de las dos tensiones (http://iopscience.iop.org/0031-9155/52/2/N01) mediante la medida previa de los gráficos de Jaffé (donde se representan los valores empíricos obtenidos de la inversa de la carga colectada frente al inverso del voltaje aplicado) o bien emplear una expresión general cuyos coeficientes  dependen de la cámara de ionización empleada (1998, Phys. Med. Biol. 43 2033). Análogamente, las curvas de deposición de dosis y los perfiles deben corregirse por este efecto, lo cual no es una tarea fácil con los algoritmos implementados en los sistemas comerciales 3D de análisis de haces. Este fenómeno puede llegar a tener una relevancia muy significativa  si pensamos usar los haces FFF para la Radiocirugía estereotáxica, bien sea craneal o extracraneal, en la que la proximidad de órganos críticos y las dosis suministradas hacen que la caracterización de la penumbra del haz sea crítica.

Y por último, aunque algunos trabajos apuntan a que la influencia no parece que sea importante, aún no tenemos datos “in vivo” contrastados relativos al efecto radiobiológico de estas tasas de dosis tan elevadas (unidas a dosis por sesión también altas), no en cuanto a la muerte celular en el volumen blanco, sino relativos al daño crónico del tejido sano circundante.

Evidentemente, ninguno de los factores señalados anteriormente, atribuibles a la supresión del filtro aplanador, constituye una desventaja per se, pero introducen una dificultad adicional considerable, cuya rentabilidad en términos de número de pacientes beneficiados y mejora objetiva del  tratamiento hay que considerar cuidadosamente.

Por otro lado, en cuanto a la variación simultánea durante la irradiación de la tasa de dosis, la velocidad del gantry, de las láminas y del giro del colimador, no hace falta ser un visionario para comprender que asegurar la calidad cuando hay tantos parámetros que controlar, podría multiplicar el tiempo necesario para realizarlo. Esta realidad ya relativiza bastante la ventaja de los tratamientos dinámicos en términos de un posible acortamiento de la duración de cada sesión ya que, en un flujo de trabajo normal, es muy improbable que por disminuir ligeramente este factor pueda aumentarse significativamente el número de pacientes tratados mientras que, en contrapartida, las franjas horarias dedicadas a control de calidad tendrían que incrementarse consecuentemente. Por otro lado, y contrariamente a lo que he llegado a escuchar en alguna ocasión, no es cierto que los tiempos ligeramente superiores de un tratamiento estático comprometan su eficacia desde un punto de vista radiobiológico. Y además, tenemos que considerar que el tratamiento teórico que se ha diseñado en el planificador puede variar significativamente con respecto al que se libera realmente debido a la discretización que se realiza en el cálculo. No estaría de más recordar aquí que lo digital ha demostrado siempre ser superior a lo analógico, en términos de reproducibilidad y robustez.

Evidentemente, existen soluciones teóricas complejas que resuelven los condicionamientos dosimétricos de la prescripción del tratamiento teniendo en cuenta todos estos parámetros que entran en juego, pero -perdonadme si frivolizo un poco- es como si pretendiéramos ajustar un conjunto de N puntos que podrían tener un comportamiento lineal, mediante un polinomio de grado N-1. Como es lógico, la función resultante pasará exactamente por todos los puntos, pero no olvidemos que, en el caso que nos ocupa, cada punto corresponde a un constraint en la prescripción y que, por tanto, está inevitablemente afectado por una incertidumbre, con lo que este ajuste tan “ajustado” deja de tener sentido físico. Existen actualmente algunas iniciativas comerciales para aplicar un criterio más racional a la solución del diseño del tratamiento, como puede ser la Optimización por Apertura Directa (DAO), donde se consideran restricciones geométricas iniciales que hacen la optimización mucho más eficiente. No obstante y desafortunadamente, no son muchas compañías las que apuestan por estas alternativas.

Resumiendo y enlazando con el comienzo de este post, creo que no conviene perder nunca de vista que la compra de una máquina que incorporase estos avances tecnológicos podría tener sentido en un centro que contara con varios aceleradores más “normalitos”. Sin embargo, el incremento de precio asociado a la inclusión de estas funciones adicionales es más que cuestionable en hospitales pequeños donde la labor de los profesionales implicados -respetabilísima y digna, como no podía ser de otro modo- estará dedicada, en un porcentaje muy elevado, a tratamientos más convencionales. Esto  exige, en estos casos de forma particularmente crítica, un estudio previo de la utilidad que se piensa obtener de este coste adicional.

A los que, sin estar directamente relacionados con la Radioterapia, hayáis sido capaces de llegar hasta aquí en la lectura de este trabajo, creo que os debo una disculpa (y quizás un aplauso) porque, a pesar de mis esfuerzos, no he podido evitar un tono que quizás sea demasiado técnico. No obstante, me gustaría que al final os quedara la idea de que, antes de adquirir una nueva guaracha tecnológica, es preciso ser conscientes de para qué sirve, si es realmente necesaria en cada caso particular, si es posible obtener resultados similares con estrategias más simples, qué porcentaje de pacientes van a poder beneficiarse de ella y si vamos a disponer de los recursos necesarios para poder rentabilizarla.

No permitamos que el marketing asociado a esta avalancha tecnológica que se basa, en gran medida, en presentar como soluciones “mejores” las más complejas, haga que podamos encontrarnos ante una versión radioterápica de El Retablo de las Maravillas, en la que, como en el entremés de Cervantes, no nos atrevamos a expresar nuestras discrepancias por miedo a parecer ignorantes.

retablo de las maravillas

15 Respuestas a “La última guaracha tecnológica

  1. Muy interesante tu post, Rafa. Soy de la opinión de que cuando el “negocio” entra en danza, la mejor de las posiciones (y, en el caso que nos ocupa, la más ética) es la de la “sospecha”, hasta que la bondad real de lo ofertado no se haya demostrado sin atisbo de duda.

  2. Me parece acertado tu planteamiento, Rafa. Deberíamos evitar la idea de que son las novedades tecnológicas las herramientas más importantes para mejorar la radioterapia, aunque sean necesarias y deseables. Hay mecanismos que permiten, sin una gran inversión económica (aunque sí de ilusión y esfuerzo), mejorar los resultados en cualquier hospital: el control del proceso radioterápico, la individuación de las dosis y el fraccionamiento son ejemplos claros.

  3. hola Rafa- Interesante reflexion, pero discrepo por completo con hipotesis inicial: “en lugar de que seamos los profesionales los que marquemos las tendencias que debería seguir la evolución de las unidades de irradiación, en función de las necesidades que vayamos encontrando en nuestra práctica asistencial e investigadora, sean las casas comerciales las que nos “impongan” sus avances tecnológicos”. Discrepo. De hecho, son los profesionales de los centros punteros los que obligan a las casas comerciales a modernizarse. Para las casas comerciales, no hay nada mas rentable que un producto consolidado con zero inversion en I+D. la IMRT no la invento Varian ni Elekta. la IGRT tampoco. Son los centros punteros en investigacion los que obligan a las casas comerciales a reinventarse o morir. Que haya uno de estos en Espan~a, ya es otra historia.

    • Agradezco tu comentario Carles y me parece fantástico que discrepes de la opinión que expongo, al menos en algunos aspectos. Creo que ése es uno de los sanos objetivos de este blog. No obstante, sin pretender generalizar y salvando las excepciones que siempre podemos encontrar, creo que hablo con cierto fundamento. Hace unos años tuve una oferta de una importante casa comercial para coordinar sus proyectos de I+D a escala mundial. Al final tuve que rechazar el trabajo por motivos personales, pero estuve algunos meses estudiando sus líneas de actuación presentes y futuras y muchas de ellas pasaban por financiar, en centros de reconocida solvencia científica, proyectos diseñados por la propia empresa con -legítimos- fines comerciales.
      Tuve también otra experiencia en primera persona con motivo de unos resultados que obtuvimos, junto con los compañeros del Hospital General de Valencia, que implicaban una significativa reducción de los recursos empleados en los tratamientos con IMRT, sin mermar la calidad de los mismos. Cuando planteamos la solución que habíamos obtenido a una compañía en EEUU, y después de comprobar que los resultados eran equivalentes pero con una mayor economía de medios, rechazaron el ofrecimiento porque, según la normativa americana, no se puede facturar un tratamiento como IMRT si no tiene un número mínimo de segmentos por haz.
      Por supuesto que hay colegas que expresan sus inquietudes científicas y algunos tienen la suerte de que su línea de comunicación con las casas matrices les permite influir en los proyectos de las empresas, pero también existe la otra versión. No me cabe duda.

  4. En efecto, Carles, pero no podemos dejar de reconocer que sin negocio y gente dispuesta a arriesgarse en ese negocio, estos desarrollos no se habrían realizado. A cada cual su parte. La demanda de los profesionales y la oferta de los mercados. Así funciona esto, como todo. Y coincido con Damián (hemos hablado mucho de esto). Hay mucho por hacer más allá de la tecnología. Pero este post habla de tecnología, y tengo que hacer alguna puntualización… no seré breve.

    Yo soy, en general, cauto con las novedades tecnológicas y fui en su momento uno de los más críticos con aquella IMRT sin IGRT que dio por hacer a finales de los 90 y primeros 2000. Pero debemos ser precisos, también en nuestras críticas. El asunto de las ventajas e inconvenientes de la tecnología sin filtro ha sido tratado en muchas publicaciones (por ejemplo http://dx.doi.org/10.1118/1.3554643) y ha sido motivo de un muy acertado (por ambas partes) point/counterpoint en la revista Medical Physics (http://scitation.aip.org/docserver/fulltext/aapm/journal/medphys/40/6/1.4793410.pdf?expires=1391501027&id=id&accname=guest&checksum=6BB535868300B39C8BDF31F7252E2CC3). En primer lugar hablamos de dos tecnologías bien distintas. Por un lado la terapia dinámica (o volumétrica, o como queramos llamar a esta nueva forma de IMRT). ¿A que físico no pondrá algo nervioso ver todo ese trajín de láminas, tasas y giros?. El control de calidad de esta forma de irradiar nos plantea las mismas inquietudes que la IMRT tradicional (step and shoot) y algunas más, y la insuficiencia de los modos de control tradicionales resulta en esta nueva técnica más evidente. Necesariamente la perspectiva de control debe cambiar hacia métodos más en consonancia con los que han sido habituales en otras actividades industriales (preparo un breve post sobre el asunto). Los posibles efectos de interplay (es decir, interferencia entre el movimiento de las láminas y el inevitable movimiento fisiológico, son o sin seguimiento dinámico) suponen un riesgo en este tipo de tratamientos http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24387507 que no debe despreciarse ni sobrevalorarse, aunque como era de esperar los experimentos muestran que tal interferencia no es robusta y sus efectos se diluyen en el promedio temporal y con el fraccionamiento http://iopscience.iop.org/1742-6596/444/1/012098 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23773394 . Pero las ventajas son innegables: mejor relación conformación/tiempo (la literatura sobre el asunto es interminable).

    • Por otro lado está la eliminación del filtro aplanador (que estas nuevas guarachas comparten con otras guarachas que las precedieron en el tiempo, como también comparten ese trajín de láminas y rotaciones…). Ningún experimento apunta a diferencias en la respuesta biológica (que por otra parte no cabía esperar dadas las tasas de dosis de las que hablamos) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23126524 o http://iopscience.iop.org/0031-9155/58/5/N83 o . Respecto a la influencia de la corrección por saturación, todos los experimentos apuntan a la validez de los modelos de estimación usuales http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22955642. La incorporación a nuestras medidas de la variación de la saturación en la extensión del haz (variación radial y en profundidad) es posible, mediante curvas de corrección, aunque dada la magnitud del efecto (< 2%) y la variabilidad esperada, tampoco es absolutamente necesaria. Por ejemplo, un error del 1% en la región de la penumbra supondrá solo alguna décima de milímetro de desplazamiento en la definición del haz, despreciable frente al resto de incertidumbres. La eliminación del filtro es claramente ventajosa para los tratamientos de campos pequeños y de SBRT http://www.jacmp.org/index.php/jacmp/article/viewFile/2880/1498, donde el factor tiempo es importante (para reducir la eventualidad de desplazamientos o la deriva lineal con el tiempo de la anatomía). Sobre el ablandamiento del haz, debe tenerse en cuenta que el pretendido endurecimiento del haz filtrado no es uniforme (el filtro es cónico) y este es de hecho uno de los inconvenientes más importantes del uso del filtro, pues los planificadores solo tienen parcialmente en cuenta esta variación radial del espectro que tiene consecuencias importantes en la distribución espacial de dosis en profundidad. Por otra parte, la interacción de esos fotones en el filtro elimina componentes de baja energía, pero introduce nuevas componentes de fotones dispersados y, lo que es más importante, electrones, principales responsables de la dosis en piel. Las diferencias entre filtrado y sin filtrar son escasas, y si compensamos la falta de endurecimiento aumentando la energía del haz para igualar las curvas de rendimiento, es posible incluso cierta reducción de dosis en piel. La eliminación del filtro mejora también la penumbra del haz, al eliminar una de las mayores fuentes de radiación dispersa en el haz primario. Otra ventaja adicional, todavía no suficientemente explotada, es que la ausencia de filtro nos libera de elegir un conjunto tan limitado de energías del haz, condicionado a la disponibilidad de filtros aplanadores. Tres o incluso cuatro energías son posibles en aceleradores sin filtro, lo que aumenta la versatilidad en la optimización. En definitiva, creo que la tecnología FFF, que por otra parte y por sí sola no significa aumentos de coste, ha venido para quedarse, al menos como opción, en las unidades de teleterapia.

    • Gracias por tus comentarios Manolo que, al menos por su extensión, bien podían ser un post por sí mismos. No voy a entrar aquí ni ahora en la discusión de si las guarachas de las que hablo en el trabajo son o no mejores que la tecnología existente anterior a ellas. Evidentemente, pueden añadir elementos positivos. Mi intención en el post es alertar sobre su rentabilidad, en términos del número de pacientes realmente subsidiarios de su utilización y del grado objetivo de mejora de los tratamientos que pueden aportar, teniendo en cuenta los nuevos y exigentes condicionantes que introducen, así como su coste adicional.
      Por cierto, tengo que felicitarte por la forma de describir los desplazamientos indeseables del paciente. Eso de “la deriva lineal de la anatomía” lleva a mi espíritu a pensar más en una novela de Milan Kundera que un un tratamiento radioterápico. Un abrazo.

      • jajajaja, noooo, amigo, ya quisiera yo que eso de “deriva lineal de la anatomía” fuera mio. Es el resultado de un estudio holandés http://www.redjournal.org/article/S0360-3016(07)04149-1/abstract. La rentabilidad es otro cantar y es una cuestión prioritaria cuando hablamos de recursos públicos que deben orientarse al bien general (olvidado en tantas ocasiones). Pero como ya han apuntado aquí ese principio no aplica en la inversión privada, allá cada cual con los riesgos económicos que esté dispuesto a asumir. Incluso, necesariamente, habrá centros donde estos riesgos vayan más allá de lo económico, apostando por técnicas en fase de ensayo que bien podrían resultar no solo de escaso beneficio, sino de claro perjuicio. Pero no es el caso de las técnicas que mencionas, al menos no hoy día, cuando ya llevan algunos años utilizándose en los centros pioneros, y más de dos en muchos centros de todo el mundo.

  5. Muy interesante. Pese a tener formación técnica, no he entendido nada más que el fondo de la cuestión. Comparto la opinión del autor. No siempre lo último y más complejo tiene que dar mejor resultado. No hay que dejarse deslumbrar. Resulta necesario un análisis profundo para decidir la compra de la última guaracha. En radioterapia y en cualquier otro campo.

    Os doy la enhorabuena por el blog.

    • Gracias Carlos.
      Yo también estoy de acuerdo contigo. Nos dejamos seducir por el diseño y lo novedoso del último cacharro tecnológico (en el trabajo y en casa) y muchas veces no es necesario y tampoco mejor que el que descartamos o vamos a desechar

  6. Para los que trabajamos en el sector público hemos de racionalizar los recursos e invertir en la mayoría de los tratamientos típicos, lo cual se soluciona con un acelerador convencional (que puede ser el 90% de los casos tratados). Sólo cuando eso está cubierto, y si es viable, se puede hacer una inversión para tratar localizaciones especiales (que tienen una incidencia baja) o mejorar la calidad de los tratamientos convencionales. Resalto que esta última inversión debe cubrir un área sanitaria grande (toda la CC.AA., o media, por ejemplo), por lo dicho antes, racionalización de los recursos para ofrecer a todos los pacientes un buen tratamiento.

  7. Sin pretender negar las virtudes de las técnicas modernas que se han mencionado, que evidentemente las tienen, creo que también hay bastante de cierto en lo que comenta Rafael Arrans. En ocasiones la implantación de esas técnicas es rentable y justificada, pero en otros casos se pide el jugete más avanzado sin un análisis riguroso y realista de las necesidades y de las capacidades del centro, simplemente porque si el hospital X lo tiene, yo también lo quiero tener ¡no voy a ser menos!, o porque si se sabe que no van a volver a comprar un acelerador hasta dios sabe cuándo, puede parecer que más vale pecar por exceso que por defecto (a saber por dónde van a ir los tiros de la radioterapia de aquí a 8, 9 o 10 años).

    Pero tampoco descartaría que en algunos casos la decisión de comprar el juguete más rimbombante se deba en parte a intereses de tipo político. Puestos a hacer una inversión importante, es lógico que los políticos quieran apuntarse el tanto y sacar titulares con la verborrea habitual: “se ha instalado un equipo de última tecnología del que sólo existen 2 en España, convirtiéndose en un centro de referencia para bla,bla,bla, y situándose a la vanguardia de etc, etc, etc”…. aunque luego, en lo que respecta a inversiones más modestas, menos mediáticas, pero posiblemente más necesarias para el buen aprovechamiento y funcionamiento habitual de las unidades, todo sean dificultades, racaneos, negativas, otras prioridades…

  8. Muy acertado y valiente el post.
    Soy médico y reconozco que adicto a la tecnología, precisamente por eso creo que es necesario antes de aceptar la última innovación disponible, escuchar la opinión del pepito grillo de turno cuestionando su utilidad y racionalidad dentro de las características de nuestro servicio.
    Igual que en la bolsa, no nos tiene que obsesionar ser los primeros aunque tampoco tenemos que quedarnos los últimos.

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