História da Radioterapia

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A HISTÓRIA DA RADIOTERAPIA
Roberto Salomon, M.Sc.
Físico Médico
A HISTÓRIA DA RADIOTERAPIA
1. Descobertas
2. Primeiras aplicações
3. Desenvolvimento das técnicas e 
dos equipamentos
4. Desenvolvimento dos 
conhecimentos de radiobiologia 
e de radioproteção
Descoberta dos Raios-X e da 
Radioatividade
• 1895 - o físico alemão
Wilhelm Konrad Röentgen
(1845-1923) descobriu 
uma nova espécie de 
radiação produzida pela 
descarga elétrica ocorrida 
em uma ampola de vidro 
contendo um gás rarefeito 
(tubo de Crookes): raios-X.
Descoberta dos Raios-X e da 
Radioatividade
Laboratório 
de Röentgen
Descoberta dos Raios-X e da 
Radioatividade
• 1896 - Antoine Henri 
Becquerel (1852-1908), 
Paris – radioatividade 
natural: chapas fotográficas 
previamente colocadas sob 
amostras de um sal duplo 
de sulfato de urânio e 
potássio.
Descoberta dos Raios-X e da 
Radioatividade
• 1895 - Primeira tentativa de tratar uma recidiva 
local de um carcinoma de mama por Emil Grubbé
(Chicago); (1 h de exposição por 18 dias). Obteve 
alguma melhora mas faleceu devido a metástases.
• 1896 – Primeiro uso dos raios X para câncer de 
estômago por Victor Despeignes (Lyon - França);
• 1896 – Irradiação de um tumor de pele em uma 
criança de 4 anos por Léopold Freund (Viena -
Áustria);
Descoberta dos Elétrons
• 1897 - Joseph John
Thomson (1856-1940) 
utilizou os famosos tubos 
de raios catódicos de 
Willian Crookes (1832-
1919) em sua descoberta, 
os mesmos utilizados por 
Röentgen na descoberta 
dos raios X em 1895.
• 1897 – Curie chamou de radioatividade os raios 
de urânio descobertos em 1896 por Becquerel. 
Nasce a filha Irene.
• 1898, Paris – Marie e Pierre Curie: descoberta do 
polônio e do rádio
• Início lento: falta de fontes radioativas 
adequadas
• Rádio isolado (1899-1903) + melhoria 
tecnológica na produção dos raios X: progresso 
rápido
• 1900 – Primeiro uso terapêutico do rádio para 
braquiterapia de pele pelo Dr. Danlos (Hospital 
Saint-Louis - Paris);
Primórdios da Braquiterapia
Primórdios da Braquiterapia
• 1903, Alexander Graham Bell escreveu: “Não há 
razão pela qual uma pequena quantidade de
Radium, selada num tubo de vidro fino, não possa 
ser inserida bem no interior de um tumor maligno 
agindo assim diretamente sobre a lesão. Não 
valeria a pena se fazer experimentos ao longo 
dessa linha de pensamento ?” 
• 1903 – Primeira descrição científica do efeito da 
radioterapia nos linfonodos (Dr. Senn e Dr. Pusey)
• 1904 – Primeiro tratado de radioterapia por
Joseph Belot em Paris
• 1905 – Descoberta da sensibilidade do seminoma
aos raios X por Antoine Béclère em Paris
• 1910 - Dr. Young usou radium intrauretral para 
um tratamento de câncer de próstata com 
resultados encorajadores.
Primórdios da Radioterapia
• 1911 – Ernest Rutherford – descoberta do núcleo 
atômico
• 1913 – Criação do Instituto do Radium por
Marie Curie e Claudius Regaud
• 1914-1918 – Marie Curie leva unidades 
móveis de radiografia para a frente de batalha
1915 – Modelo atômico do átomo por Ernest 
Rutherford (Cambridge): desenvolvimento dos 
tubos de raios X 
Primórdios da Radioterapia
• Planejamento dos tratamentos desenvolvidos 
empiricamente em miligramas-hora para uma dada 
geometria
Primórdios da Braquiterapia
• 1920 – Edith Quimby e colaboradores (Memorial 
Hospital) desenvolveram um sistema de 
planejamento de dose em braquiterapia mais geral.
Primórdios da Braquiterapia
Radiodiagnóstico no início do 
século XX
Raios X nas ruas
Criação das Sociedades de 
Radioproteção
• 1925 – ICRU: definir grandeza para radiação
• 1928 – ICRP: preocupação com a proteção 
radiológica: definido o röentgen (R).
• 1929 – NCRP
• 1932 - Descoberta dos nêutrons por Sir James 
Chadwick (Cambridge)
• Sistema Quimby (1932): distribuição uniforme 
das fontes
• Sistema Manchester (1934): distribuição não 
uniforme das fontes (Paterson e Parker): tabelas de 
dose a partir dos dados experimentais foram 
calculadas: dose dada na nova unidade→ röentgen
Braquiterapia: Sistemas Dosimétricos
• 1934, Paris – radioatividade artificial com Irene e 
Frédéric Joliot-Curie
• 1934: Marie Curie 
morre de câncer 
radioinduzido
• Anos 40 – principais avanços da 
radioterapia: produção de novos 
radionuclídeos (ex: 60Co) e desenvolvimento 
dos aceleradores lineares.
•1944, EUA – Enrico Fermi: primeiro reator 
nuclear – Projeto Manhattan (construção da 
bomba atômica)
• 1948 - primeiro reator nuclear para produção
de radioelementos artificiais (Frédéric Joliot)
Anos 40
• Até 1950 – Raios X de até 300 kVp
• Anos 50 – “Bombas” de 60Co e 137Cs
Desenvolvimento clínico e radiobiológico –
principais centros: Manchester, Paris, Estocolmo e 
Nova Iorque.
• 1951: Primeiro equipamento de cobalto (Victoria 
Hospital – London, Ontario - Canadá)
• 1952: Primeiro acelerador linear (Henry S. Kaplan 
in Stanford - California)
Anos 50
• 1960 – Sistema de Paris 
para braquiterapia com pós-
carregamento (Bernard 
Pierquin): desenvolvido 
para implantes de fontes 
lineares longas como fios de 
192Ir.
1960 - Sistema Memorial: 
extensão do sistema Quimby
Anos 60
Equipamentos 
de Radioterapia
Betatron
Ortovoltagem - Stabilipan Dermopan
Equipamentos de Radioterapia
Eldorado 6 Eldorado 78
Equipamentos de Radioterapia
Equipamentos de Co-60 de coluna
Alcyon II - GE
Equipamentos de Radioterapia
Equipamentos de Co-60 isocêntricos
Theratron 780 - AECL
Gammatron – Siemens
Theratron 780C - AECL
Equipamentos de Radioterapia
Equipamentos de Co-60 isocêntricos
Phillips
Equipamentos de Radioterapia
Equipamentos de Co-60 isocêntricos
Primeiro acelerador clínico de 8 MV instalado em 1952 
no Hammersmith Hospital em Londres.
Equipamentos de Radioterapia
Varian CL18
Equipamentos de Radioterapia
Phillips (atual Elekta) SL-10
Anos 70
Equipamentos de Radioterapia
Saturne II – AECL Therac 6 – AECL
Anos 70
Equipamentos de Radioterapia
Toshiba-Mitsubishi LMR
Anos 80 Orion 5 - GE
Equipamentos de Radioterapia
Mevatron – Siemens
Anos 90
Clinac 2300 CD - Varian
Equipamentos de Radioterapia
Primus - Siemens
Anos 2000
Equipamentos de Radioterapia
Precise - Elekta 
Anos 2000
Simuladores Convencionais
Simulador convencional
Equipamentos de Braquiterapia
Irradiador de Cs-137 
para BBTD (LDR)
Fontes de Cs-137 para 
BBTD (LDR)
Equipamentos de Braquiterapia
GammaMed
Equipamentos de Braquiterapia
MicroSelectron HDR -
NucletronVarisource - Varian
• Sistemas Afterloading (pós-carregamento): Henschke, 
1960 → redução de exposições ocupacionais
• Produção de radionuclídeos com fótons de baixa 
energia: facilidade de blindagem
• Avanços na dosimetria
• Extensivo uso de computadores para cálculos de dose
• Sistemas tridimensionais de imagens 
Nova Era da Braquiterapia
• Desenvolvimento da informática: equipamentos 
e programas (cálculo e otimização das doses)
• Controle dos equipamentos
• Sistemas de segurança
• Sistemas de digitalização de imagem
• Redes de comunicação
• Administração dos pacientes
Últimos 25 anos
EPID
Electronic Portal Imaging Devices
Aquisição de Imagens
Ressonância magnética Tomógrafo
Aquisição de Imagens
PET-CT
Aquisição de Imagens
CT
MRI
PET-CT
Fusão de Imagens
Fusão de Imagens
PET
CT
PET-CT
Acessórios
MLC
Blocos
Acessórios
EDW
Enhanced Dynamic Wedge
Filtros compensadores
Filtro em cunha
Técnicas
1. 2D
2. 3D-Conformacional
3. IMRT
4. Radioterapia Estereotáxica
(Radiocirurgia)
5. Tomoterapia6. Etc.
Simulação e Planejamento 2D
Planejamento 2D
Simulação 3D
CT Simulator – Simulador virtual
Planejamento 3D
Sistemas de Planejamento 3D
Sistemas de Planejamento 3D
1. 1955 – Tsien: primeiro trabalho
• Distribuição quantitativa da dose;
• Falta de dados anatômicos e exibição em 2D;
2. 1965 – Shinji Takahashi: fundamentos 
centrais e uso do planejamento 3D
3. 1986 - Uso clínico do 3D
IMRT
ontem
hoje
3D-CRT x IMRT
3D-CRT IMRT
Radiocirurgia
Cones
Radiocirurgia
Gamma Knife: ≅ 200 
fontes de Co-60 de 30 Ci
Radiocirurgia
Micro 
MLC
Radioterapia Intra-operatória
Radioterapia Adptativa
• IGRT = Image Guided Radiation Therapy
• VGRT = Volume Guided Radiation Therapy
• DGRT = Dose Guided Radiation Therapy
4D - IGRT
4D - IGRT
“Gating” Respiratório
Tomoterapia
Protonterapia
FIM
Dosimetria in Vivo
MOSPHET
DIODOS
Dosimetria
Acelerador Linear de Elétrons Clinac 2300 CD – Varian 
• Fantomas
• Eletrômetros
• Câmaras de ionização
Câmaras de placas paralelas
Câmaras cilíndricas
• Câmara Poço (braquiterapia)
• Semicondutores (Diodos)
• TLD – Dosímetro
Termoluminescente
Dosimetria
Protocolos de Dosimetria
1987 - atualizado 
em 1997
19971970 2000