Terapia con cobalto

La terapia con cobalto es el uso médico de rayos gamma del radioisótopo cobalto-60 para tratar afecciones como el cáncer . A partir de la década de 1950, el cobalto-60 se utilizó ampliamente en máquinas de radioterapia de haz externo (teleterapia), que producían un haz de rayos gamma dirigido al cuerpo del paciente para destruir el tejido tumoral. Debido a que estas "máquinas de cobalto" eran costosas y requerían apoyo especializado, a menudo se ubicaban en unidades de cobalto . La terapia con cobalto representó un avance revolucionario en la radioterapia en el período posterior a la Segunda Guerra Mundial, pero actualmente está siendo reemplazada por otras tecnologías como los aceleradores lineales . ^{[ 1 ]}

Antes del desarrollo de los aceleradores lineales médicos en la década de 1970, la única fuente de radiación artificial utilizada para la teleterapia era el tubo de rayos X. Los investigadores descubrieron que los tubos de rayos X convencionales, que utilizaban voltajes de 50 a 150  keV, podían tratar tumores superficiales, pero carecían de la energía suficiente para alcanzar tumores profundos. Para lograr la capacidad de penetración necesaria para alcanzar tumores profundos sin exponer el tejido sano a dosis de radiación peligrosas, se requerían rayos con una energía cercana a un millón de electronvoltios (MeV), denominados radiación de "megavoltaje". Para producir una cantidad significativa de rayos X de MeV, se requerían potenciales en el tubo de 3 a 5 millones de voltios (3 a 5 megavoltios), lo que exigía máquinas de rayos X enormes y costosas. A finales de la década de 1930, estas máquinas ya se estaban construyendo, pero solo estaban disponibles en unos pocos hospitales.

Los radioisótopos producían rayos gamma en el rango de los megavoltios, pero antes de la Segunda Guerra Mundial , prácticamente el único radioisótopo disponible para radioterapia era el radio natural (que producía  rayos gamma de 1 a 2 MeV), el cual era extremadamente caro debido a su baja presencia en los minerales. En 1937, el precio del radio era de 25 000 dólares estadounidenses (equivalente a 559 896 dólares en 2025) por gramo, ^{[ 2 ]} y el suministro mundial total de radio disponible para radioterapia por haz (teleterapia) era de 50 gramos.   

La invención del reactor nuclear en el Proyecto Manhattan durante la Segunda Guerra Mundial hizo posible la creación de radioisótopos artificiales para radioterapia. El cobalto-60 , producido por irradiación de neutrones de cobalto metálico común en un reactor, es un emisor de rayos gamma de alta actividad, que emite  rayos gamma de 1,17 y 1,33 MeV con una actividad de 44 TBq / g (1200 Ci /g) . La principal razón de su amplio uso en radioterapia es que tiene una vida media más larga , de 5,27 años, que muchos otros emisores gamma. Sin embargo, esta vida media aún requiere que las fuentes de cobalto se reemplacen aproximadamente cada 5 años.   

En 1949, el Dr. Harold E. Johns de la Universidad de Saskatchewan envió una solicitud al Consejo Nacional de Investigación (NRC) de Canadá pidiéndole que produjera isótopos de cobalto-60 para su uso en un prototipo de unidad de terapia de cobalto. Se construyeron dos aparatos de cobalto-60, uno en Saskatoon en el ala de oncología de la Universidad de Saskatchewan y el otro en London, Ontario . Johns recopiló datos de dosis en profundidad en la Universidad de Saskatchewan que más tarde se convertirían en el estándar mundial. ^{[ 3 ]} El primer paciente tratado con radiación de cobalto-60 fue tratado el 27 de octubre de 1951 en el Hospital Infantil War Memorial en London, Ontario. ^{[ 4 ] [ 5 ]} En 1961 se esperaba que la terapia de cobalto reemplazara la radioterapia con rayos X. ^{[ 6 ] : 14} En 1966, el cáncer de pulmón de Walt Disney fue tratado con este procedimiento, pero no pudo evitar su muerte. ^{[ 7 ]}

El Dr. Glenn T. Seaborg , presidente de la Comisión de Energía Atómica de los Estados Unidos , premio Nobel y ex rector de la Universidad de California , inauguró la primera instalación de cobalto de la nueva Ala de Radioterapia y Medicina Nuclear del Hospital Cedars of Lebanon el 11 de enero de 1963, bajo la supervisión del Dr. Henry L. Jaffe, director del nuevo departamento. Pionera en el uso de la denominada "bomba de cobalto", la unidad de Cedars fue autorizada en 1948 por la Comisión de Energía Atómica. ^{[ 8 ]}

El papel de la unidad de cobalto ha sido parcialmente reemplazado por el acelerador lineal , que puede generar radiación de mayor energía y no produce los residuos radiactivos que generan los radioisótopos , con los consiguientes problemas de eliminación. El tratamiento con cobalto aún desempeña un papel útil en ciertas aplicaciones y sigue utilizándose ampliamente en todo el mundo, ya que la maquinaria es relativamente fiable y de fácil mantenimiento en comparación con el acelerador lineal moderno. ^{[ 9 ] [ 1 ]}

En radioterapia , las unidades de cobalto producen haces dicromáticos estables de 1,17  y  1,33 MeV, lo que resulta en una energía promedio del haz de 1,25  MeV. El cobalto-60 tiene una vida media de 5,2713  años. ^{[ 10 ] : 39}

• Cuchillo gamma

• Imagen de dominio público de una máquina de cobalto