BRAQUITERAPIA Jose Miguel Delgado Rodríguez Hospital Universitario 12 de Octubre. España Virginia Solana González Instituto Madrileño de Oncología.

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Transcript BRAQUITERAPIA Jose Miguel Delgado Rodríguez Hospital Universitario 12 de Octubre. España Virginia Solana González Instituto Madrileño de Oncología.

BRAQUITERAPIA
Jose Miguel Delgado Rodríguez
Hospital Universitario 12 de Octubre. España
Virginia Solana González
Instituto Madrileño de Oncología. España
Curso de Actualización para Tecnólogos en Radioterapia. ARCAL RLA6/058 Tema 29 : Braquiterapia . J.M Delgado V. Solana
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2008-10
ÍNDICE
•
•
•
•
•
Conceptos generales
Fuentes
Técnicas
Sistemas de planificación
Patologías
- Mama.
- Piel.
- Ginecológica.
- Próstata.
- Labio.
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CONCEPTOS GENERALES
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TERAPIA CON RADIACIONES
FACTORES LIMITANTES
• Infraestructura tecnológica capaz de generar haces
de radiación.
• Desarrollo de diferentes sistemas metrólogicos y de
cálculo.
•
Sistemas de inmovilización y de reposición del
volumen blanco.
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COMPONENTES DEL RESULTADO
TERAPEUTICO
Dosis absorbida
Efecto terapéutico de la dosis.
OBJETIVO
Incertidumbres menores del 5 % (icru)
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RADIOTERAPIA CONFORMADA
OBJETIVO:
Adaptar la distribución de energía a la
forma del volumen blanco
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CONFORMAR-MODULAR
Cubrir un volumen de tejido con un campo de
radiación de manera que la distribución de dosis
absorbida se adapte de forma óptima al objetivo
terapéutico.
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RADIOTERAPIA CONFORMADA
JUSTIFICACION
¿Por qué conformar?
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AUMENTO GANANCIA
TERAPEUTICA
Física: Sistemas de Conformación.
Modulación
Biológica: Modificadores de la
respuesta.
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CONDICIONANTES DE LA
GANANCIA TERAPEUTICA
• Probabilidad de Control/Dosis.
• Efecto Volumen.
• Modelo lineal cuadrático.
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RADIOTERAPIA CONFORMADA
JUSTIFICACION
CURVA DOSIS TOLERANCIA
VOLUMEN
DOSIS RELATIVA
1.7
1.5
1.3
1.1
0.9
0.7
0
0.5
1
1.5
2
VOLUMEN RELATIVO
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RESPUESTA TISULAR SIGMOIDAL
Curva dosis-efecto
120
100
Control
Tumoral
60
Necrosis
Efecto
80
40
20
0
3
4
5
6
7
8
9
10 Dosis ( Gy )
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OPTIMIZACIÓN
•Aproximación a los objetivos clínicos
ponderando la toxicidad de los tejidos
normales.
•Máximo Gradiente en los bordes del
PTV.
•Mínimo Gradiente dentro del PTV.
Homogeneidad
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RADIOTERAPIA CONFORMADA
INDÍCES DE CONFORMACIÓN
• Arie van´t Riet 1997
Conformation number
• Knöös
1998
Radiation Conformity Index
• ICRU 62
1999
Conformity Index
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NUMERO DE CONFORMACION
Grado de protección
VT
Vref
VT,ref
VT, ref VT, ref
CN 

VT
Vref
Grado de cobertura
CN > 0.60
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Indice de Conformacion (ICRU 62)
Volumen tratado
CI =
Volumen PTV
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TERAPIAS CONFORMACIONALES
•
Braquiterapia.
• Teleterapia.
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TERAPIAS CON ACELERADOR
• Convencional
• Conformada dinámica
• Modulación de intensidad
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LIMITACIONES DE LA TELETERAPIA
• Fraccionamiento.
• Movimiento del Blanco.
• Irradiaciones de Tejidos Próximos.
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TERAPIA CON RADIACIONES
FACTORES LIMITANTES
•
Conocimiento específico de la respuesta
tisular - dosis suministrada.
• Determinación y localización precisa de
los diferentes volúmenes blanco.
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BRAQUITERAPIA
DEFINICIÓN:
Tratamiento de lesiones, normalmente
oncológicas por medio de fuentes
radiactivas que se colocan en el seno
de los tejidos o en estrecho contacto con
ellos.
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BRAQUITERAPIA
OBJETIVO:
Administrar al CTV la dosis absorbida
admitida como terapéutica.
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CARACTERÍSTICAS DEL
TRATAMIENTO BRAQUITERÁPICO
• Fuente extensas.
• Sistemas de contención y colimación de
acuerdo al aplicador.
• Tratamientos de alto gradiente.
• Alta conformalidad y heterogeneidad de la dosis
en el PTV.
• Tiempos de administración de dosis cortos.
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FUENTES
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CARACTERISTICAS
DE LAS
FUENTES
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Características Físicas De Las Fuentes
- Cesio (Cs 137)
: T½ :30 años, E= 660 KeV
Presentación : agujas, tubos, granos
- Iridio (Ir-192) : T½ :74 días, E= 370 KeV
Presentación : hilos, discos , horquillas
- Oro (Au-198) :
T½:2.7 días, E=70 KeV
Presentación : granos o suspensiones coloidales
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Características físicas de las fuentes
-Yodo (I -125) :
T½:60 días, E=28 KeV
Presentación :granos para implantes permanentes
-Paladio (Pd -103) : T½:17 días, E=21 KeV
Presentación :granos para implantes permanentes
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RADIOISÓTOPOS UTILIZADOS
- Emisores +ß:
Cs-137
Ir-192
I-125 / I- 131
Co-60
Pd-103
Au-198
Y-90
-Emisores ß :
Sr-90
P-32
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EMISORES GAMMA
• Cs-137
alta tasa (HDR)
• Ir-192
• I-125
baja tasa (LDR)
• Pd-103
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CARACTISTICAS FISICAS COMPARADAS
ACTIVIDAD
E (KeV) T (días)
Alta
tasa
Baja
tasa
Cs-137
662
10950
4 Ci
Ir-192
397
75
10Ci
I-125
28
60
0.3 - 0.5
Pd-103
20
17
1.0-1.5
40 mCi
25 mCi
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CARACTERIZACION FÍSICA DE LAS
FUENTES
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Cápsula externa
Fuente de Cs-137
Tapón de acero
Cápsula interna
Microesferas Cerámicas
de Cs-137, 50micras de
diámetro
Tapón de acero
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acero
Aplicador de Heyman
Tapón de acero
Microesferas Cerámicas
de Cs-137, 50micras de diámetro
Cápsula interna
Cápsula externa
Tapón de acero
Vaina
de
acero
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APLICADOR
Fletcher-Suit-Delclos
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Protecciones
de
Tungsteno
APLICADOR
Fletcher-Suit-Delclos
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Localización espacial de las
fuentes
R.Ortogonal
R.SemiOrtogonal
R. Isocentrica
R. Ang .Variable
R. Stereo
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LOCALIZACIÓN DE LAS
FUENTES EN LA ANATOMÍA
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ATLAS
DOSIMETRICO
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Distribución de dosis: 2 fuentes vaginales y 1 uterina
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ESPECIFICACIÓN DE LAS FUENTES
Actividad (Ac) de una cantidad de radionúcleido se
define como el número de desintegraciones
producidas en un intervalo de tiempo (dN/dt).
Unidad: Bq.
Actividad aparente (Ap): Corresponde a la
actividad de una fuente puntual del mismo
radionúcleido que produciría la misma Tasa de
Kerma Normal en aire a la misma distancia del
centro de la fuente real.
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ESPECIFICACIÓN DE LAS FUENTES
Tasa de Kerma Normal al aire( Kn ) :
Se define por el producto de la Tasa de Kerma en
aire medida a un metro y el cuadrado de la
distancia. Se expresa en
U = Gy.h ¯¹.m²
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ESPECIFICACIÓN DE LAS FUENTES
·
A
X   
2
d

  k   f i  Ei  ( en )iaire  exp( i  t )

i
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TÉCNICAS
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TIPOS DE TÉCNICAS
 Intersticial.
 Endocavitaria.
 Plesoterapia.
 Endovascular.
 Infusional.
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TÉCNICAS DE TERAPIA INTERSTICIAL

Hilos plásticos.

Agujas vectoras.

Agujas hipodérmicas.

Horquillas vectoras.
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SISTEMAS CLASICO DE TERAPIA
INTERSTICIAL
 Sistema Manchester ( Paterson y Parker)
 Sistema Quimby
 Sistema París
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INTERSTICIAL
Hilos de Iridio
Insertos
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TÉCNICAS DE TERAPIA
ENDOCAVITARIA
 Aplicadores rígidos (Fletcher-Delclos)
 Aplicadores flexibles (Deluche )
 Moldes vaginales (Chassagne)
 Cilindros vaginales (Delclos)
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ENDOCAVITARIA
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2008-10
ENDOCAVITARIA
Aplicadores de Deluche
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ENDOCAVITARIA
Curietrón
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HDR-PDR
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2008-10
APLICADORES DE SR-90
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SISTEMAS DE PLANIFICACION
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ORGANIGRAMA OPERATIVO
IMPORTANCIA DE LOS SISTEMAS
DE PLANIFICACION
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2008-10
SEGUIMIENTO
CARACTERIZACIÓN
DE
FUENTES
PARAMETROS
DE CONTROL
TUMORAL
TOXICIDADES
CARACTERIZACIÓN
DE
SISTEMAS DE R&V.
CARACTERIZACIÓN
DE
APLICADORES
SISTEMA
DE
PLANIFICACION
CARACTERIZACIÓN
DE
SISTEMAS DE IMAGEN
DECISION
TERAPEUTICA
PROCEDIMIENTO
QUIRURGICO
LOCALIZACION
DE FUENTES Y
ESTRUCTURAS
ANATOMICAS
PLAN
CARACTERIZACIÓN
DE
ALGORITMOS DE CALCULO
si
DE
IRRADIACIÓN
si
no
no
CONTROL
CLÍNICO
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ALGORITMOS DE CÁLCULO
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2008-10
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2008-10
FORMULISMO TASK 43
G(r, θ)
D(r,θ)  Sk ··t·
·g(r)·F(r,θ)
G(r0 , θ o )
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2008-10
G ( r , )
g (r )
F ( r , )
FACTOR DE GEOMETRIA, que tiene en
cuenta la distribución de material radiactivo.
FUNCION RADIAL, que tiene en cuenta
la absorción y dispersión en el medio a lo
largo del eje transversal de la fuente.
FUNCION DE ANISOTROPIA, que tienen
en cuenta la variación de la distribución de
dosis alrededor de la fuente.
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Constante de Tasa de Dosis
D(ro ,o )

Sk
Tasa de dosis en agua a la distancia de 1 cm en
el eje transversal de la fuente por unidad de SK.
Incluye los efectos de distribución espacial de
actividad ,encapsulado, autoabsorción y efecto
del agua que rodea la fuente.
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2008-10
SISTEMA 3D
• Distorsión producida por los componentes metálicos de los
aplicadores.
• Determinación de coordenadas de las fuentes dependiendo del
espesor de corte y la localización de la fuente. Mejor con
reconstrucción ortogonal .Utilizar marcas de referencia.
• Permite planificación con histogramas dosis – volumen
(índices de cubrimiento, conformabilidad, uniformidad, etc.).
• Dificultades de transferencia del paciente.
• Dificultades para referir los puntos comunes tradicionales (Punto A y
B, Punto M, etc.)
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2008-10
Limitaciones al Procedimiento
DOSIMETRICOS I
• Caracterización física de las fuentes.
• Localización espacial de las fuentes.
• Efecto de apantallamiento de las fuentes y
aplicadores.
• Localización de las fuentes en la anatomía.
• Algoritmos de calculo.
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2008-10
Limitaciones al Procedimiento
DOSIMETRICOS II
• Determinación precisa de altos gradientes de dosis.
• Incorporación de los errores de set up (situación,
posición ,inmovilización).
• Incorporación de efectos tisulares.
• Sistemas de evaluación dosimétricos y clínicos
(TCP- ntcp) del tratamiento.
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2008-10
Limitaciones al Procedimiento
DOSIMETRICOS III
• Suma de distribuciones.
• Caracterización y gestión de sistemas de imagen.
• Fusión de imágenes.
• Normalización de formatos de imagen.(Dicom).
• Transferencia de información y control
dosimétricos. (R &v).
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2008-10
Sistemas de Planificación
Apantallamiento de fuentes
Ningún algoritmo lo tiene en cuenta la
aplicación
directa
del
principio
de
superposición
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2008-10
Sistemas de Planificación
Alto gradiente:
El calculo preciso requiere de unos
tamaños de matriz grandes y de sistemas
de interpolación muy precisos, para poder
determinar la dosis
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2008-10
Sistemas de Planificación
INCORPORACION DE EFECTOS TISULARES
heterogeneidades
No existen en el momento actual algoritmos que
permitan conocer los problemas.
Las consecuencias no son muy graves en BT
Ginecológica debido a la homogeneidad tisular
¿Recto?
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2008-10
CONTROL DE CALIDAD
www.sefm.es
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2008-10
PROTOCOLO DE CONTROL DE
CALIDAD EN PLANIFICADORES
Contenido
• Sistema informático.
• Diseño y modelización de unidades de
tratamiento y haces de radiación.
• Adquisición de datos anatómicos
• Calculo de haces en teleterapia.
• Braquiterapia.
• Presentación y transferencia de resultados
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2008-10
PROTOCOLO DE CONTROL DE
CALIDAD EN PLANIFICADORES
Sistema Informático
•
•
•
•
•
Inspección general.
Verificación del funcionamiento general.
Funcionamiento del digitalizador y del ratón
Funcionamiento del digitalizador automático de placas.
Funcionamiento del Trazador gráfico e impresora
gráfica.
• Funcionamiento del monitor.
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2008-10
PROTOCOLO DE CONTROL DE
CALIDAD EN PLANIFICADORES
Adquisición de datos anatómicos
•
•
•
•
•
•
Funcionamiento de la Base de Datos.
Transferencia de datos TC y RM.
Conversión de números CT a densidad electrónica.
Herramientas de longitud. Cálculo de volúmenes.
Definición de contornos y segmentación de estructuras.
Generación y manipulación de estructuras 2D
reformateadas y 3D.
• Fusión de imágenes.
• Herramientas de automargen.
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2008-10
PROTOCOLO DE CONTROL DE
CALIDAD EN PLANIFICADORES
Braquiterapia I
• Introducción de fuentes y puntos.
• Librería de fuentes.
• Especificación de las propiedades de emisión de la
fuente y conversión de magnitudes.
• Algoritmos de Cálculo.
• Factor Geométrico.
• Efecto de los parámetros dependientes de la
absorción.
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2008-10
PROTOCOLO DE CONTROL DE
CALIDAD EN PLANIFICADORES
Braquiterapia II
• Verificación de la influencia de la
anisotropía.
• Efecto de los aplicadores.
• Suma de contribuciones.
• Algoritmos de optimización de
distribuciones.
• Normalización y Prescripción de dosis.
• Histogramas de dosis volumen.
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2008-10
PROTOCOLO DE CONTROL DE
CALIDAD EN PLANIFICADORES
Presentación ,Transferencia de datos y
resultados
•
•
•
•
Radiografía digital Reconstruida.
Impresión de datos.
Impresión de curvas y aplicadores.
Funcionamiento de la red.
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DVH diferencial en vejiga
DVH diferencial en recto
DVH acumulativo en vejiga
DVH acumulativo en recto
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PATOLOGÍAS
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CÁNCER DE MAMA
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Fotones
Electrones 13 MeV
Intersticial
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Instrumentación
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Técnica
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Imagen RX del implante
de mama
Distribución de dosis
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Equipamiento
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Tratamiento
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CÁNCER DE PIEL
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Instrumentación
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2008-10
Técnica
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2008-10
CÁNCER DE PROSTATA
SEMILLAS
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Sistema de implantación
de semillas
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2008-10
Instrumentación
cargador de semillas
agujas
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Tipos de fuentes
Semillas I-125
Semilla de Paladio
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2008-10
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2008-10
Técnica
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Planificación
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CÁNCER DE LABIO
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2008-10
Técnica
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