При средно фракциониране, една доза е. Ефикасност на фракционираната лъчева терапия при рак

НЕКОНВЕНЦИОНАЛНО РАЗПРЕДЕЛЕНИЕ НА ДОЗИТЕ

А.В. Бойко, Черниченко А.В., С.Л. Дариалова, Мещерякова И.А., С.А. Тер-Арутюнянц
МНИОИ им. П.А. Херцен, Москва

Използването на йонизиращо лъчение в клиниката се основава на разликите в радиочувствителността на тумора и нормалните тъкани, наречени лъчетерапевтичен интервал. Под въздействието на йонизиращо лъчение върху биологични обекти възникват алтернативни процеси: увреждане и възстановяване. Благодарение на фундаментални радиобиологични изследвания се оказа, че по време на облъчване в тъканна култура степента на радиационното увреждане и възстановяването на тумора и нормалните тъкани са еквивалентни. Но ситуацията се променя драстично, когато се облъчи тумор в тялото на пациента. Първичните щети остават същите, но възстановяването не е същото. Нормалните тъкани, поради стабилни неврохуморални връзки с организма гостоприемник, възстановяват радиационните увреждания по-бързо и по-пълно от тумора поради присъщата му автономност. Използвайки тези различия и управлявайки ги, е възможно да се постигне пълно унищожаване на тумора, като същевременно се запазят нормалните тъкани.

Неконвенционалното фракциониране на дозата ни се струва един от най-атрактивните начини за контрол на радиочувствителността. С подходящо подбрана опция за разделяне на дозата, без никакви допълнителни разходи, може да се постигне значително увеличаване на увреждането на тумора, като същевременно се предпазват околните тъкани.

Когато се обсъждат проблемите на нетрадиционното фракциониране на дозата, трябва да се дефинира понятието "традиционни" режими на лъчетерапия. В различните страни по света еволюцията на лъчетерапията доведе до появата на различни, но станали „традиционни“ режими на фракциониране на дозите за тези страни. Например, според Manchester School курсът на радикално лъчелечение се състои от 16 фракции и се провежда в продължение на 3 седмици, докато в САЩ 35-40 фракции се доставят в рамките на 7-8 седмици. В Русия, в случай на радикално лечение, фракциониране на 1,8-2 Gy веднъж дневно, 5 пъти седмично, до общи дози, които се определят от морфологичната структура на тумора и толерантността на нормалните тъкани, разположени в зоната на облъчване. (обикновено в рамките на 60–70 Gr).

Дозоограничаващите фактори в клиничната практика са или остри лъчеви реакции, или забавено следрадиационно увреждане, които до голяма степен зависят от естеството на фракционирането. Клиничните наблюдения на пациенти, лекувани по традиционните схеми, позволиха на лъчетерапевтите да установят очакваната връзка между тежестта на острите и забавените реакции (с други думи, интензивността на острите реакции корелира с вероятността от развитие на забавено увреждане на нормалните тъкани). Очевидно най-важната последица от разработването на нетрадиционни режими на фракциониране на дозата, която има множество клинични потвърждения, е фактът, че очакваната вероятност за възникване на радиационно увреждане, описано по-горе, вече не е правилна: забавените ефекти са по-чувствителни към промени в единичната фокална доза, доставена на фракция, а острите реакции са по-чувствителни към колебания в нивото на общата доза.

И така, поносимостта на нормалните тъкани се определя от дозозависими параметри (обща доза, обща продължителност на лечението, единична доза на фракция, брой фракции). Последните два параметъра определят нивото на натрупване на дозата. Интензивността на острите реакции, развиващи се в епитела и други нормални тъкани, чиято структура включва стволови, зрели и функционални клетки (например костен мозък), отразява баланса между нивото на клетъчна смърт под въздействието на йонизиращо лъчение и нивото на регенерация на оцелели стволови клетки. Това равновесие зависи основно от нивото на натрупване на дозата. Тежестта на острите реакции също определя нивото на дозата, приложена на фракция (по отношение на 1 Gy, големите фракции имат по-голям увреждащ ефект от малките).

След достигане на максимума на острите реакции (например развитието на мокър или сливащ се епителит на лигавицата), по-нататъшната смърт на стволовите клетки не може да доведе до увеличаване на интензивността на острите реакции и се проявява само в увеличаване на времето за заздравяване. И само ако броят на оцелелите стволови клетки не е достатъчен за тъканна репопулация, тогава острите реакции могат да се превърнат в радиационно увреждане (9).

Радиационното увреждане се развива в тъкани, характеризиращи се с бавна промяна в клетъчната популация, като например зряла съединителна тъкан и паренхимни клетки на различни органи. Поради факта, че в такива тъкани клетъчното изчерпване не се появява преди края на стандартния курс на лечение, регенерацията е невъзможна по време на последния. По този начин, за разлика от острите радиационни реакции, нивото на натрупване на дозата и общата продължителност на лечението не влияят значително на тежестта на късните наранявания. В същото време късното увреждане зависи главно от общата доза, дозата на фракция и интервала между фракциите, особено в случаите, когато фракциите се доставят за кратък период от време.

От гледна точка на антитуморния ефект по-ефективен е непрекъснатият курс на облъчване. Това обаче не винаги е възможно поради развитието на остри радиационни реакции. В същото време стана известно, че хипоксията на туморната тъкан е свързана с недостатъчна васкуларизация на последната и беше предложено да се направи почивка в лечението за реоксигенация и възстановяване на нормалните тъкани след определена доза (критична за развитието на остра радиация реакции). Неблагоприятен момент от прекъсването е рискът от повторна популация на туморни клетки, които са запазили жизнеспособност, следователно, когато се използва разделен курс, не се наблюдава увеличение на интервала на лъчетерапия. Първият доклад, че в сравнение с продължителен курс на лечение, разделянето дава по-лоши резултати при липса на корекция на единична фокусна и обща доза, за да се компенсира прекъсването на лечението, е публикуван от Million et Zimmerman през 1975 г. (7). Съвсем наскоро Budhina et al (1980) са изчислили, че необходимата доза за компенсиране на прекъсването е приблизително 0,5 Gy на ден (3). По-скорошен доклад на Overgaard et al (1988) гласи, че за да се постигне еднаква степен на радикално лечение, 3-седмична пауза в терапията за рак на ларинкса изисква увеличение на ROD с 0,11-0,12 Gy (т.е. 0, 5- 0,6 Gy на ден) (8). В работата беше показано, че когато стойността на ROD е 2 Gy, за да се намали фракцията на оцелелите клоногенни клетки, броят на клоногенните клетки се удвоява 4-6 пъти за 3-седмично прекъсване, докато времето им на удвояване се доближава до 3,5- 5 дни. Най-подробният анализ на еквивалента на дозата за регенерация по време на фракционирана лъчетерапия е извършен от Withers et al и Maciejewski et al (13, 6). Проучванията показват, че след различни забавяния във фракционираната лъчетерапия, оцелелите клоногенни клетки развиват толкова високи нива на репопулация, че всеки допълнителен ден от лечението изисква увеличение от приблизително 0,6 Gy, за да ги компенсира. Тази стойност на дозовия еквивалент на репопулацията в хода на лъчетерапията е близка до тази, получена при анализа на разделения курс. Разделеният курс обаче подобрява поносимостта на лечението, особено в случаите, когато острите радиационни реакции изключват продължителен курс.

Впоследствие интервалът е намален на 10-14 дни, т.к. репопулацията на оцелелите клонови клетки започва в началото на 3-та седмица.

Импулсът за разработването на "универсален модификатор" - нетрадиционни режими на фракциониране - бяха данните, получени при изследването на специфичен HBO радиосенсибилизатор. Още през 60-те години на миналия век беше показано, че използването на големи фракции в лъчева терапия при HBOT условия е по-ефективно от класическото фракциониране, дори при контролни групи във въздуха (2). Несъмнено тези данни допринесоха за разработването и въвеждането в практиката на нетрадиционни режими на фракциониране. Днес има огромен брой такива опции. Ето някои от тях.

Хипофракциониране:по-големи, в сравнение с класическия режим, се използват фракции (4-5 Gy), общият брой на фракциите е намален.

Хиперфракциониранепредполага използването на малки, в сравнение с "класическите", единични фокални дози (1-1,2 Gy), сумирани няколко пъти на ден. Общият брой на фракциите е увеличен.

Непрекъснато ускорено хиперфракциониранекато вариант на хиперфракциониране: фракциите са по-близки до класическите (1,5-2 Gy), но се подават няколко пъти на ден, което намалява общото време за лечение.

Динамично фракциониране:режим на разделяне на дозата, при който сумирането на груби фракции се редува с класическо фракциониране или сумиране на дози под 2 Gy няколко пъти на ден и др.

Изграждането на всички схеми на неконвенционално фракциониране се основава на информация за разликите в скоростта и пълнотата на възстановяване на радиационните увреждания в различни тумори и нормални тъкани и степента на тяхната реоксигенация.

Така туморите, характеризиращи се с бърза скорост на растеж, висок пролиферативен пул и изразена радиочувствителност, изискват по-големи единични дози. Пример за това е методът за лечение на пациенти с дребноклетъчен рак на белия дроб (SCLC), разработен в MNIOI. П.А. Херцен (1).

При тази локализация на тумора са разработени и изследвани в сравнителен аспект 7 метода за нетрадиционно фракциониране на дозата. Най-ефективният от тях беше методът на разделяне на дневната доза. Като се има предвид клетъчната кинетика на този тумор, облъчването се извършва ежедневно с увеличени фракции от 3,6 Gy с дневно разделяне на три части от 1,2 Gy, доставени на интервали от 4-5 часа. За 13 дни на лечение SOD е 46,8 Gy, еквивалентно на 62 Gy. От 537 пациенти пълната резорбция на тумора в локо-регионалната зона е 53-56% срещу 27% при класическото фракциониране. От тях 23,6% с локализирана форма са оцелели след 5-годишния етап.

Все повече се използва техниката на многократно разделяне на дневната доза (класическа или увеличена) с интервал от 4-6 часа. Благодарение на по-бързото и по-пълно възстановяване на нормалните тъкани с помощта на тази техника е възможно да се увеличи дозата в тумора с 10-15%, без да се увеличава рискът от увреждане на нормалните тъкани.

Това е потвърдено от множество рандомизирани проучвания на водещи клиники в света. Като пример могат да служат няколко работи, посветени на изследването на недребноклетъчния рак на белия дроб (NSCLC).

Проучването RTOG 83-11 (фаза II) изследва режим на хиперфракциониране, сравнявайки различни нива на SOD (62 Gy; 64,8 Gy; 69,6 Gy; 74,4 Gy и 79,2 Gy), доставени на фракции от 1,2 Gr два пъти на ден. Най-високият процент на преживяемост на пациентите е отбелязан при SOD 69,6 Gy. Поради това във фаза III клинични изпитвания е проучен режим на фракциониране със SOD 69,6 Gy (RTOG 88-08). Проучването включва 490 пациенти с локално авансирал NSCLC, които са рандомизирани както следва: група 1 - 1,2 Gy два пъти дневно до SOD 69,6 Gy и група 2 - 2 Gy дневно до SOD 60 Gy. Дългосрочните резултати обаче са по-ниски от очакваното: средната преживяемост и 5-годишната продължителност на живота в групите са съответно 12,2 месеца, 6% и 11,4 месеца, 5%.

FuXL и др. (1997) изследват режим на хиперфракциониране от 1,1 Gy 3 пъти на ден на интервали от 4 часа до SOD от 74,3 Gy. 1-, 2- и 3-годишната преживяемост е била 72%, 47% и 28% в групата с хиперфракционирана RT и 60%, 18% и 6% в групата с класическо фракциониране на дозата (4) . В същото време "остър" езофагит в изследваната група се наблюдава значително по-често (87%) в сравнение с контролната група (44%). В същото време не се наблюдава увеличение на честотата и тежестта на късните лъчеви усложнения.

Рандомизираното проучване на Saunders NI et al (563 пациенти) сравнява две групи пациенти (10). Непрекъснато ускорено фракциониране (1,5 Gy 3 пъти на ден за 12 дни до SOD 54 Gy) и класическа лъчева терапия до SOD 66 Gy. Пациентите, лекувани с режима на хиперфракциониране, имат значително подобрение в нивата на 2-годишна преживяемост (29%) в сравнение със стандартния режим (20%). В работата също не е отбелязано увеличение на честотата на късните радиационни увреждания. В същото време в проучваната група тежкият езофагит се наблюдава по-често, отколкото при класическото фракциониране (съответно 19% и 3%), въпреки че те са отбелязани главно след края на лечението.

Друго направление на изследване е методът за диференцирано облъчване на първичния тумор в локално-регионалната зона по принципа "поле в полето", при което върху първичния тумор се прилага по-голяма доза, отколкото върху регионалните зони за същия период от време. . Uitterhoeve AL et al (2000) в проучването EORTC 08912 за увеличаване на дозата до 66 Gy добавя 0,75 Gy дневно (усилване - обем). Степента на преживяемост за 1 и 2 години е 53% и 40% със задоволителна поносимост (12).

Sun LM et al (2000) прилага допълнителна дневна локална доза от 0,7 Gy към тумора, което позволява, заедно с намаляването на общото време на лечение, да се постигнат туморни отговори в 69,8% от случаите в сравнение с 48,1% при използване на класическата режим на фракциониране (единадесет). King et al (1996) използваха ускорен режим на хиперфракциониране, комбиниран с увеличаване на фокусната доза до 73,6 Gy (усилване) (5). Средната преживяемост е 15,3 месеца; сред 18 пациенти с NSCLC, които са били подложени на последващ бронхоскопски преглед, хистологично потвърденият локален контрол е бил около 71% при периоди на проследяване до 2 години.

С независима лъчева терапия и комбинирано лечение, различни възможности за динамично фракциониране на дозата, разработени в Московския изследователски институт по радиология на името на M.I. П.А. Херцен. Те се оказаха по-ефективни от класическото фракциониране и монотонното сумиране на груби фракции при използване на изоефективни дози не само при плоскоклетъчен и аденогенен рак (бял дроб, хранопровод, ректум, стомах, гинекологичен рак), но и при саркоми на меките тъкани.

Динамичното фракциониране значително повишава ефективността на облъчването чрез увеличаване на SOD, без да засилва радиационните реакции на нормалните тъкани.

По този начин, при рак на стомаха, традиционно считан за радиорезистентен модел на злокачествени тумори, използването на предоперативно облъчване съгласно схемата на динамично фракциониране направи възможно увеличаването на 3-годишната преживяемост на пациентите до 78% в сравнение с 47-55% с хирургично лечение или съчетано с използване на класически и интензивен концентриран режим на облъчване. В същото време при 40% от пациентите се наблюдава радиационна патоморфоза от III-IV степен.

В случай на саркоми на меките тъкани, използването на лъчева терапия в допълнение към операцията, използвайки оригиналната схема на динамично фракциониране, направи възможно намаляването на честотата на локалните рецидиви от 40,5% на 18,7% с увеличаване на 5-годишната преживяемост от 56% до 65%. Отбелязано е значително увеличение на степента на радиационна патоморфоза (III-IV степен на радиационна патоморфоза при 57% срещу 26%), като тези показатели корелират с честотата на локалните рецидиви (2% срещу 18%).

Днес вътрешната и световната наука предлага използването на различни варианти за нетрадиционно фракциониране на дозата. До известна степен това разнообразие се обяснява с факта, че като се вземе предвид възстановяването на сублеталните и потенциално леталните увреждания в клетките, репопулацията, оксигенацията и реоксигенацията, прогресията през фазите на клетъчния цикъл, т.е. основните фактори, които определят реакцията на тумора към радиация, за индивидуално прогнозиране в клиниката е почти невъзможно. Досега имаме само групови характеристики за избор на режим на фракциониране на дозата. Този подход в повечето клинични ситуации, при разумни показания, разкрива предимствата на нетрадиционното фракциониране пред класическото.

По този начин може да се заключи, че нетрадиционното фракциониране на дозата позволява едновременно да се повлияе по алтернативен начин степента на радиационно увреждане на тумора и нормалните тъкани, като същевременно значително подобрява резултатите от лъчелечението, като същевременно запазва нормалните тъкани. Перспективите за развитие на NFD са свързани с търсенето на по-тесни корелации между режимите на облъчване и биологичните характеристики на тумора.

Библиография:

1. Бойко А.В., Трахтенберг А.Х. Лъче-хирургични методи в комплексната терапия на пациенти с локализирана форма на дребноклетъчен рак на белия дроб. В книгата: "Рак на белия дроб" - М., 1992 г., стр. 141-150.

2. Дариалова С.Л. Хипербарна оксигенация при лъчелечение на пациенти със злокачествени тумори. Глава в книгата: "хипербарна оксигенация", М., 1986 г.

3. Budhina M, Skrk J, Smid L, et al: Повторно заселване на туморни клетки в интервала на почивка на радиационно лечение с разделен курс. Stralentherapie 156:402, 1980

4. Fu XL, Jiang GL, Wang LJ, Qian H, Fu S, Yie M, Kong FM, Zhao S, He SQ, Liu TF Хиперфракционирана ускорена лъчева терапия за недребноклетъчен рак на белия дроб: клинично изпитване фаза I/II. //Int J Radiat Oncol Biol Phys; 39(3):545-52 1997

5. King SC, Acker JC, Kussin PS и др. Висока доза хиперфракционирана ускорена лъчетерапия, използваща едновременно усилване за лечение на недребноклетъчен рак на белия дроб: необичайна токсичност и обещаващи ранни резултати. //Int J Radiat Oncol Biol Phys. 1996;36:593-599.

6. Maciejewski B, Withers H, Taylor J, et al: Фракциониране на дозата и регенерация при лъчетерапия за рак на устната кухина и орофаринкса: Туморна доза-отговор и репопулация. Int J Radiat Oncol Biol Phys 13:41, 1987

7. Million RR, Zimmerman RC: Оценка на техниката на разделен курс на Университета на Флорида за различни плоскоклетъчни карциноми на главата и шията. Рак 35:1533, 1975

8. Overgaard J, Hjelm-Hansen M, Johansen L, et al: Сравнение на конвенционалната лъчетерапия с разделен курс като основно лечение при карцином на ларинкса. Acta Oncol 27:147, 1988

9. Peters LJ, Ang KK, Thames HD: Ускорено фракциониране при радиационното лечение на рак на главата и шията: Критично сравнение на различни стратегии. Acta Oncol 27:185, 1988

10. Saunders MI, Dische S, Barrett A, et al. Продължителна хиперфракционирана ускорена лъчетерапия (CHART) срещу конвенционална лъчетерапия при недребноклетъчен рак на белия дроб: рандомизирано многоцентрово проучване. ГРАФИКА Управителен комитет. //ланцет. 1997;350:161-165.

11. Sun LM, Leung SW, Wang CJ, Chen HC, Fang FM, Huang EY, Hsu HC, Yeh SA, Hsiung CY, Huang DT Съпътстваща усилваща лъчева терапия за неоперабилен недребноклетъчен рак на белия дроб: предварителен доклад за проспективен рандомизирано проучване. //Int J Radiat Oncol Biol Phys; 47(2):413-8 2000

12. Uitterhoeve AL, Belderbos JS, Koolen MG, van der Vaart PJ, Rodrigus PT, Benraadt J, Koning CC, Gonzalez Gonzalez D, Bartelink H Токсичност на висока доза лъчетерапия, комбинирана с ежедневен цисплатин при недребноклетъчен рак на белия дроб: резултати от проучването EORTC 08912 фаза I/II. Европейска организация за изследване и лечение на рак. //Eur J Рак; 36(5):592-600 2000

13. Withers RH, Taylor J, Maciejewski B: Опасността от ускорено повторно заселване на туморен клоноген по време на лъчетерапия. Acta Oncol 27:131, 1988

Очертани са радиобиологичните принципи на фракциониране на дозата на лъчетерапията и е анализирано влиянието на факторите за фракциониране на дозата на лъчетерапията върху резултатите от лечението на злокачествените тумори. Представени са данни за използването на различни режими на фракциониране при лечението на тумори с висок пролиферативен потенциал.

Фракциониране на дозата, лъчетерапия

Кратък адрес: https://website/140164946

IDR: 140164946

Библиография Основи на фракционирането на дозата на лъчетерапията

• Coutard, H. Rontgentherapie der Karzinome/H. Coutard//Strahlentherapie.-1937.-Vol. 58.-стр. 537-540.
• Withers, H.R. Биологична основа за променени схеми на фракциониране/H.R. Withers//Cancer-1985.-Vol. 55.-с. 2086-2095.
• Уелдън, Т.Е. Математически модели в изследването на рака/T.E. Уелдън//В: Математически модели в изследванията на рака.-Изд. Адам Хилгер.-IOP Publishing Ltd.-Бристол и Филаделфия.-1988.-247p.
• Клинична радиобиология / S.P. Yarmonenko, [et al.]//M: Medicine.-1992.-320p.
• Фракциониране в лъчетерапията/J. Фаулър, //ASTRO ноем. 1992.-501c.
• Фаулър, Дж.Ф. Обзорна статия - Линейно-квадратична формула и напредък във фракционираната лъчетерапия/J.F. Фаулър//Брит. J. Radiol.-1989.-Кн. 62.-с. 679-694.
• Уидърс, Х.Р. Биологична основа за променени схеми на фракциониране/H.R. Withers//Cancer-1985.-Vol. 55.-с. 2086-2095.
• Фаулър, Дж.Ф. Радиобиологията на брахитерапията/J.F. Фаулър//в: Брахитерапия HDR и LDR.-Изд. Martinez, Orton, Mold.-Nucletron.-Columbia.-1989.-P. 121-137.
• Denekamp, ​​​​J. Клетъчна кинетика и радиационна биология/J. Денекамп//Межд. J. Radiat. биол.-1986.-кн. 49.-стр. 357-380.
• Значение на общото време на лечение за резултата от лъчетерапията на напреднал карцином на главата и шията: зависимост от диференциацията на тумора / O. Хансен, // Радиодруго. Oncol.-1997.-Кн. 43.-P. 47-52.
• Фаулър, Дж.Ф. Фракциониране и терапевтична печалба/J.F. Фаулър//в: Биологичните основи на лъчетерапията.-изд. G. G. Steel, G. E. Adams и A. Horwich.-Elsevier, Amsterdam.-1989.-P.181-207.
• Фаулър, Дж.Ф. Колко полезни са кратките графици в лъчетерапията? / J.F. Фаулър // Радиодруги. Oncol.-1990.-Кн. 18.-С.165-181.
• Фаулър, Дж.Ф. Нестандартно фракциониране в лъчетерапията (редакция)/J.F. Фаулър//Межд. J. Radiat. онкол. Biol. Phys.-1984.-Кн. 10.-стр. 755-759.
• Фаулър, Дж.Ф. Загуба на локален контрол с удължено фракциониране при лъчетерапия/J.F. Фаулър//В: Международен конгрес по радиационна онкология 1993 (ICRO"93).-С. 126.
• Уелдън, Т.Е. Радиобиологична обосновка за компенсиране на пропуските в режимите на лъчетерапия чрез ускоряване на фракционирането след прекъсване/T.E. Уелдън//Брит. J. Radiol.-1990.-Кн. 63.-с. 114-119.
• Късни ефекти от хиперфракционирана лъчетерапия за напреднал рак на главата и шията: дългосрочни резултати от проследяване на RTOG 83-13/Fu KK., //Int. J. Radiat. онкол. Biol. Phys.-1995.-Кн. 32.-стр. 577-588.
• Рандомизирано проучване фаза III на онкологична група за лъчева терапия (RTOG) за сравняване на хиперфракциониране и два варианта на ускорено фракциониране със стандартна фракционираща лъчетерапия за плоскоклетъчни карциноми на главата и шията: първи доклад на RTOG 9003/Fu KK., //Int. J. Radiat. онкол. Biol. Phys.-2000.-Кн. 48.-стр. 7-16.
• Рандомизирано проучване фаза III на онкологична група за лъчева терапия (RTOG) за сравняване на хиперфракциониране и два варианта на ускорено фракциониране със стандартна фракционираща лъчетерапия за плоскоклетъчни карциноми на главата и шията: предварителни резултати от RTOG 9003/Fu KK., //Int. J. Radiat. онкол. Biol. Phys.-1999.-Кн. 45 доп. 3.-P. 145.
• Рандомизираното проучване EORTC върху три фракции на ден и мизонидазол (изпитване № 22811) при напреднал рак на главата и шията: дългосрочни резултати и странични ефекти/W. ван ден Богаерт, // Радиодруго. Oncol.-1995.-Кн. 35.-стр. 91-99.
• Ускореното фракциониране (AF) в сравнение с конвенционалното фракциониране (CF) подобрява локално-регионалния контрол при лъчетерапията на напреднал рак на главата и шията: резултати от рандомизираното проучване EORTC 22851/J.-C. Хориот, // Радиодруг. Oncol.-1997.-Кн. 44.-с. 111-121.
• Рандомизирани многоцентрови проучвания на CHART срещу конвенционална лъчетерапия при рак на главата и шията и недребноклетъчен рак на белия дроб: междинен доклад/M.I. Сондърс, //Бр. J. Рак-1996.-Кн. 73.-стр. 1455-1462.
• Рандомизирано многоцентрово проучване на CHART срещу конвенционална лъчетерапия на глава и шия/M.I. Saunders, // Radiother. Oncol.-1997.-Кн. 44.-с. 123-136.
• Схемата на схемата и заболеваемостта/S. Dische, //Acta Oncol.-1999.-Vol. 38, № 2.-Стр. 147-152.
• Ускореното хиперфракциониране (AHF) превъзхожда конвенционалното фракциониране (CF) при следоперативното облъчване на локално напреднал рак на главата и шията (HNC): влияние на пролиферацията/H.K. Ауад, //Бр. J. Cancer.-1986.-Кн. 86, № 4.-Стр. 517-523.
• Ускорена лъчева терапия при лечение на много напреднали и неоперабилни ракови заболявания на главата и шията / A. Lusinchi, //Int. J. Radiat. онкол. Biol. Phys.-1994.-Кн. 29.-стр. 149-152.
• Radiotherapie acceleree: Premiers resultsats dans une serie de carcinomes des voies aero-digestives superieures localement tres evolues/O. Dupuis, // Ann. Отоларингол. Чир. Cervocofac.-1996.-Vol. 113.-с. 251-260.
• Проспективно рандомизирано проучване на хиперфракционирано спрямо конвенционално облъчване веднъж дневно за напреднали плоскоклетъчни карциноми на фаринкса и ларинкса/B.J. Къмингс, // Радиодруго. Oncol.-1996.-Кн. 40.-S30.
• Рандомизирано проучване на ускорена спрямо конвенционална лъчетерапия при рак на главата и шията/S.M. Джаксън, // Radiother. Oncol.-1997.-Кн. 43.-P. 39-46.
• Конвенционалната лъчетерапия като първично лечение на плоскоклетъчен карцином (SCC) на главата и шията. Рандомизирано многоцентрово проучване на 5 срещу 6 фракции на седмица - предварителен доклад от DAHANCA 6 и 7 изпитване/J. Overgaard, // Radiother. Oncol.-1996.-Кн. 40.-S31.
• Холсти, Л.Р. Увеличаване на дозата при ускорено хиперфракциониране за напреднал рак на главата и шията/Holsti L.R.//In: Международен конгрес по радиационна онкология.-1993 (ICRO"93).-P. 304.
• Фракциониране при лъчетерапия/L. Moonen, // Лечение на рак. Рецензии.-1994.-Кн. 20.-стр. 365-378.
• Рандомизирано клинично изпитване на ускорено фракциониране 7 дни в седмицата при лъчетерапия за рак на главата и шията. Предварителен доклад за токсичността на терапията/K. Skladowski, //Radiother. Oncol.-1996.-Кн. 40.-S40.
• Уидърс, Х.Р. Проучването за хиперфракциониране EORTC/H.R. Холката // Радиодруги. Oncol.-1992.-Кн. 25.-стр. 229-230.
• Лечение на пациенти с локално напреднали форми на рак на ларинкса с помощта на режима на динамично мултифракциониране на дозата / Slobina E.L., [et al.] / / Healthcare.-2000.-No. 6.-p. 42-44.
• Дългосрочни резултати от лечението на пациенти с локално напреднал рак на ларинкса с помощта на облъчване в режим на динамично мултифракциониране на дозата / Slobina E.L. [et al.] / / В колекцията: Материали на III конгрес на онколозите и радиолозите на ОНД, Минск .-2004.-с. 350.

Методите за лъчева терапия се разделят на външни и вътрешни, в зависимост от начина на подаване на йонизиращо лъчение към облъчения фокус. Комбинацията от методи се нарича комбинирана лъчева терапия.

Външни методи на облъчване - методи, при които източникът на радиация е извън тялото. Външните методи включват методи за дистанционно облъчване в различни инсталации, използващи различни разстояния от източника на радиация до облъчения фокус.

Външните методи на облъчване включват:

Дистанционна y-терапия;

Дистанционна или дълбока лъчетерапия;

Високоенергийна спирачно-лъчева терапия;

Терапия с бързи електрони;

Протонна терапия, неутронна и терапия с други ускорени частици;

Метод на приложение на облъчване;

Близкофокусна рентгенова терапия (при лечение на злокачествени кожни тумори).

Дистанционната лъчева терапия може да се извършва в статичен и мобилен режим. При статичното облъчване източникът на радиация е неподвижен по отношение на пациента. Мобилните методи на облъчване включват ротационно-махалово или секторно тангенциално, ротационно-конвергентно и ротационно облъчване с контролирана скорост. Облъчването може да се извършва през едно поле или да бъде многополево - през две, три или повече полета. В този случай са възможни варианти на насрещни или кръстосани полета и т. н. Облъчването може да се извърши с отворен лъч или с помощта на различни формиращи устройства - защитни блокове, клиновидни и изравнителни филтри, решетъчна диафрагма.

С метода на приложение на облъчване, например в офталмологичната практика, върху патологичния фокус се прилагат апликатори, съдържащи радионуклиди.

Близкофокусната рентгенова терапия се използва за лечение на злокачествени тумори на кожата, като разстоянието от външния анод до тумора е няколко сантиметра.

Вътрешни методи на облъчване - методи, при които източниците на радиация се въвеждат в тъкани или кухини на тялото, а също така се използват под формата на радиофармацевтично лекарство, въведено в пациента.

Вътрешните методи на облъчване включват:

интракавитарно облъчване;

интерстициално облъчване;

Системна радионуклидна терапия.

По време на брахитерапията източниците на радиация се въвеждат в кухи органи с помощта на специални устройства чрез последователно въвеждане на ендостат и източници на радиация (облъчване според принципа на последващо натоварване). За провеждане на лъчева терапия на тумори с различни локализации има различни ендостатици: метроколпостати, метрастати, колпостати, проктостати, стоматати, езофагостати, бронхостатици, цитостатици. В ендостатите постъпват затворени източници на радиация, радионуклиди, затворени във филтърна обвивка, в повечето случаи под формата на цилиндри, игли, къси пръчици или топки.

При радиохирургично лечение с Gamma Knife и Cyber ​​​​Knife целенасоченото облъчване на малки мишени се извършва чрез специални стереотаксични устройства, използващи прецизни оптични направляващи системи за триизмерна (триизмерна - 3D) лъчетерапия с множество източници.

При системната радионуклидна терапия се използват радиофармацевтици (РП), които се прилагат през устата на пациента, съединения, които са тропни към определена тъкан. Например, чрез въвеждане на йоден радионуклид се лекуват злокачествени тумори на щитовидната жлеза и метастази, с въвеждането на остеотропни лекарства се лекуват костни метастази.

Видове лъчелечение. Има радикални, палиативни и симптоматични цели на лъчетерапията. Радикалната лъчева терапия се провежда с цел излекуване на пациента с радикални дози и обеми на облъчване на първичния тумор и областите на лимфогенни метастази.

Палиативното лечение, насочено към удължаване на живота на пациента чрез намаляване на размера на тумора и метастазите, се извършва с по-малки дози и обеми радиация, отколкото при радикалната лъчева терапия. В процеса на палиативна лъчетерапия при някои пациенти с изразен положителен ефект е възможно да се промени целта с увеличаване на общите дози и обемите на експозиция към радикални.

Симптоматичната лъчева терапия се провежда с цел облекчаване на всички болезнени симптоми, свързани с развитието на тумор (синдром на болка, признаци на компресия на кръвоносни съдове или органи и др.), За подобряване на качеството на живот. Обемите на облъчване и общите дози зависят от ефекта от лечението.

Лъчевата терапия се провежда с различно разпределение на дозата на облъчване във времето. В момента се използва:

Еднократно облъчване;

Фракционирано или фракционно облъчване;

непрекъснато облъчване.

Пример за единична експозиция е протонната хипофизектомия, когато лъчетерапията се извършва в една сесия. Продължителното облъчване се осъществява при интерстициални, интракавитарни и приложни методи на терапия.

Фракционираното облъчване е основният метод за корекция на дозата при дистанционна терапия. Облъчването се извършва на отделни порции или фракции. Използват се различни схеми на разделяне на дозите:

Обичайно (класическо) фино фракциониране - 1,8-2,0 Gy на ден 5 пъти седмично; SOD (обща фокална доза) - 45-60 Gy, в зависимост от хистологичния тип на тумора и други фактори;

Средно фракциониране - 4.0-5.0 Gy на ден 3 пъти седмично;

Голямо фракциониране - 8,0-12,0 Gy на ден 1-2 пъти седмично;

Интензивно концентрирано облъчване - 4,0-5,0 Gy дневно в продължение на 5 дни, например като предоперативно облъчване;

Ускорено фракциониране - облъчване 2-3 пъти на ден с конвенционални фракции с намаляване на общата доза за целия курс на лечение;

Хиперфракциониране или мултифракциониране - разделяне на дневната доза на 2-3 фракции с намаляване на дозата на фракция до 1,0-1,5 Gy с интервал от 4-6 часа, докато продължителността на курса може да не се променя, но общата доза , като правило, се увеличава ;

Динамично фракциониране - облъчване с различни схеми на фракциониране на отделните етапи от лечението;

Сплит-курсове - режим на облъчване с дълга почивка за 2-4 седмици в средата на курса или след достигане на определена доза;

Нискодозов вариант на общо фотонно облъчване на тялото - от 0,1-0,2 Gy до 1-2 Gy общо;

Високодозов вариант на общо фотонно облъчване на тялото от 1-2 Gy до 7-8 Gy общо;

Нискодозов вариант на субтотално фотонно облъчване на тялото от 1-1,5 Gy до 5-6 Gy общо;

Високодозов вариант на субтотално фотонно облъчване на тялото от 1-3 Gy до 18-20 Gy общо;

Електронно тотално или субтотално облъчване на кожата в различни режими в случай на нейното туморно увреждане.

Размерът на дозата на фракция е по-важен от общото време на курса на лечение. Големите фракции са по-ефективни от малките фракции. Увеличаването на фракциите с намаляване на техния брой изисква намаляване на общата доза, ако общото време на курса не се промени.

Различни възможности за динамично фракциониране на дозата са добре разработени в Московския изследователски институт по оптика на П. А. Херцен. Предложените варианти се оказаха много по-ефективни от класическото фракциониране или сумирането на равни груби фракции. При провеждане на самостоятелна лъчева терапия или по отношение на комбинирано лечение се използват изоефективни дози за плоскоклетъчен и аденогенен рак на белия дроб, хранопровода, ректума, стомаха, гинекологични тумори, саркоми на меките тъкани. Динамичното фракциониране значително повишава ефективността на облъчването чрез увеличаване на SOD, без да засилва радиационните реакции на нормалните тъкани.

Препоръчително е да се намали стойността на интервала по време на разделния курс до 10-14 дни, тъй като репопулацията на оцелелите клонови клетки се появява в началото на 3-та седмица. Въпреки това, разделният курс подобрява поносимостта на лечението, особено в случаите, когато остри радиационни реакции възпрепятстват продължителния курс. Проучванията показват, че оцелелите клоногенни клетки развиват толкова високи нива на репопулация, че всеки допълнителен ден почивка изисква увеличение от приблизително 0,6 Gy за компенсиране.

При провеждане на лъчева терапия се използват методи за модифициране на радиочувствителността на злокачествени тумори. Радиочувствителността на облъчването е процес, при който различни методи водят до увеличаване на увреждането на тъканите под въздействието на радиация. Радиозащита - действия, насочени към намаляване на вредното действие на йонизиращото лъчение.

Кислородната терапия е метод за оксигениране на тумор по време на облъчване с използване на чист кислород за дишане при нормално налягане.

Оксигенобаротерапията е метод за оксигенация на тумора по време на облъчване с използване на чист кислород за дишане в специални барокамери под налягане до 3-4 atm.

Използването на кислородния ефект в кислородната баротерапия, според SL. Дариалова е особено ефективен при лъчева терапия на недиференцирани тумори на главата и шията.

Регионалната турникетна хипоксия е метод за облъчване на пациенти със злокачествени тумори на крайниците при условията на прилагане на пневматичен турникет към тях. Методът се основава на факта, че когато се прилага турникет, p0 2 в нормалните тъкани пада почти до нула през първите минути, докато напрежението на кислорода в тумора остава значително за известно време. Това дава възможност да се увеличат единичните и общите дози радиация, без да се увеличава честотата на радиационното увреждане на нормалните тъкани.

Хипоксичната хипоксия е метод, при който преди и по време на сеанса на облъчване пациентът диша хипоксична газова смес (HGM), съдържаща 10% кислород и 90% азот (HHS-10) или с намаляване на съдържанието на кислород до 8% (HHS -8). Смята се, че в тумора има така наречените остро-хипоксични клетки. Механизмът на появата на такива клетки включва периодично, продължаващо десетки минути, рязко намаляване - до спиране - на кръвния поток в някои от капилярите, което се дължи, наред с други фактори, на повишено налягане на бързо растящ тумор . Такива остри хипоксични клетки са радиорезистентни; ако присъстват по време на сесията на облъчване, те "избягат" от излагане на радиация. Този метод се използва в RCRC RAMS с обосновката, че изкуствената хипоксия намалява стойността на предварително съществуващия "отрицателен" терапевтичен интервал, който се определя от наличието на хипоксични радиорезистентни клетки в тумора, докато почти пълното им отсъствие в нормалните тъкани . Методът е необходим за защита на нормални тъкани, силно чувствителни към лъчетерапия, разположени в близост до облъчвания тумор.

Местна и обща термотерапия. Методът се основава на допълнителен разрушителен ефект върху туморните клетки. Методът се обосновава с прегряването на тумора, което се получава поради намаления кръвоток в сравнение с нормалните тъкани и забавянето на отвеждането на топлина в резултат на това. Механизмите на радиосенсибилизиращия ефект на хипертермията включват блокиране на възстановителните ензими на облъчени макромолекули (ДНК, РНК, протеини). При комбинация от температурно излагане и облъчване се наблюдава синхронизиране на митотичния цикъл: под въздействието на висока температура голям брой клетки едновременно навлизат във фазата G2, която е най-чувствителна към облъчване. Най-често използваната локална хипертермия. Има устройства "ЯХТА-3", "ЯХТА-4", "ПРИ-МУС и + I" за микровълнова (UHF) хипертермия с различни сензори за нагряване на тумора отвън или с въвеждането на сензора в кухината ( вижте Фиг. 20, 21 на цветната вложка). Например, ректална сонда се използва за нагряване на тумор на простатата. При микровълнова хипертермия с дължина на вълната 915 MHz температурата в простатната жлеза се поддържа автоматично в рамките на 43-44 ° C за 40-60 минути. Облъчването следва веднага след хипертермичния сеанс. Има възможност за едновременна лъчетерапия и хипертермия (Gamma Met, Англия). Понастоящем се смята, че според критерия за пълна регресия на тумора ефективността на терморадиационната терапия е един и половина до два пъти по-висока, отколкото при самото лъчелечение.

Изкуствената хипергликемия води до намаляване на вътреклетъчното рН в туморните тъкани до 6,0 и по-ниско, с много леко понижение на този показател в повечето нормални тъкани. В допълнение, хипергликемията при хипоксични условия инхибира процесите на пострадиационно възстановяване. Счита се за оптимално провеждането на облъчване, хипертермия и хипергликемия едновременно или последователно.

Електронно акцепторните съединения (EAS) са химикали, които могат да имитират действието на кислорода (неговия електронен афинитет) и селективно да сенсибилизират хипоксичните клетки. Най-често използваните EAS са метронидазол и мизонидазол, особено когато се прилагат локално в разтвор на диметилсулфоксид (DMSO), което прави възможно значително подобряване на резултатите от лъчелечението при създаване на високи концентрации на лекарства в някои тумори.

За промяна на радиочувствителността на тъканите се използват и лекарства, които не са свързани с кислородния ефект, като инхибитори на възстановяването на ДНК. Тези лекарства включват 5-флуороурацил, халогенирани аналози на пуринови и пиримидинови бази. Като сенсибилизатор се използва инхибитор на синтеза на ДНК, оксиурея, с антитуморна активност. Противотуморният антибиотик актиномицин D също отслабва пострадиационното възстановяване.Ихибиторите на синтеза на ДНК могат да се използват за временно

изкуствено синхронизиране на деленето на туморните клетки с цел последващото им облъчване в най-радиочувствителните фази на митотичния цикъл. Известни надежди се възлагат на използването на тумор некротизиращ фактор.

Използването на няколко агента, които променят чувствителността на тумора и нормалните тъкани към радиация, се нарича полирадиомодификация.

Комбинирани методи на лечение - комбинация в различни последователности от хирургия, лъчетерапия и химиотерапия. При комбинирано лечение лъчевата терапия се провежда под формата на пред- или постоперативно облъчване, в някои случаи се използва интраоперативно облъчване.

Целите на предоперативния курс на облъчване са намаляване на тумора, разширяване на границите на оперативност, особено при големи тумори, потискане на пролиферативната активност на туморните клетки, намаляване на съпътстващото възпаление и повлияване на пътищата на регионалните метастази. Предоперативното облъчване води до намаляване на броя на рецидивите и появата на метастази. Предоперативното облъчване е сложна задача по отношение на решаването на проблеми с нивата на дозата, методите на фракциониране и назначаването на времето на операцията. За сериозно увреждане на туморните клетки е необходимо да се прилагат високи туморицидни дози, което увеличава риска от постоперативни усложнения, тъй като здравите тъкани навлизат в зоната на облъчване. В същото време операцията трябва да се извърши малко след края на облъчването, тъй като оцелелите клетки могат да започнат да се размножават - това ще бъде клонинг на жизнеспособни радиоустойчиви клетки.

Тъй като е доказано, че предимствата на предоперативното облъчване в определени клинични ситуации увеличават преживяемостта на пациентите и намаляват броя на рецидивите, е необходимо стриктно да се следват принципите на такова лечение. Понастоящем предоперативното облъчване се извършва в груби фракции с разделяне на дневната доза, използват се динамични схеми на фракциониране, което позволява да се извърши предоперативно облъчване за кратко време с интензивен ефект върху тумора с относително пестене на околните тъкани. Операцията се предписва 3-5 дни след интензивно концентрирано облъчване, 14 дни след облъчване, като се използва динамична схема на фракциониране. Ако предоперативното облъчване се извършва по класическата схема в доза от 40 Gy, е необходимо да се предпише операция 21-28 дни след изчезване на радиационните реакции.

Следоперативното облъчване се извършва като допълнителен ефект върху остатъците от тумора след нерадикални операции, както и за унищожаване на субклинични огнища и възможни метастази в регионалните лимфни възли. В случаите, когато операцията е първият етап от противотуморното лечение, дори и при радикално отстраняване на тумора, облъчването на леглото на отстранения тумор и пътищата на регионалните метастази, както и на целия орган, може значително да подобри резултатите от лечението . Трябва да се стремите да започнете следоперативното облъчване не по-късно от 3-4 седмици след операцията.

По време на интраоперативното облъчване, пациент под анестезия се подлага на еднократно интензивно облъчване през отворено хирургично поле. Използването на такова облъчване, при което здравите тъкани просто се отдалечават механично от зоната на предвиденото облъчване, позволява да се увеличи селективността на радиационното облъчване при локално напреднали неоплазми. Като се вземе предвид биологичната ефективност, сумирането на единични дози от 15 до 40 Gy е еквивалентно на 60 Gy или повече с класическо фракциониране. Още през 1994г На V Международен симпозиум в Лион, когато се обсъждаха проблемите, свързани с интраоперативното облъчване, бяха направени препоръки за използване на 20 Gy като максимална доза за намаляване на риска от радиационно увреждане и възможността за допълнително външно облъчване, ако е необходимо.

Лъчевата терапия най-често се използва като ефект върху патологичния фокус (тумор) и зоните на регионални метастази. Понякога се използва системна лъчева терапия - тотално и субтотално облъчване с палиативна или симптоматична цел при генерализиране на процеса. Системната лъчева терапия позволява да се постигне регресия на лезиите при пациенти с резистентност към химиотерапевтични лекарства.

ТЕХНИЧЕСКА ПОДДРЪЖКА НА ЛЪЧЕЛЕЧЕНИЕТО

5.1. АПАРАТ ЗА ВЪНШНО ЛЪЧЕВА ТЕРАПИЯ

5.1.1. Апарати за рентгенова терапия

Рентгенотерапевтичните апарати за дистанционно лъчелечение се делят на апарати за далечно и близко (близкофокусно) лъчелечение. В Русия облъчването на дълги разстояния се извършва на устройства като "РУМ-17", "Рентген ТА-Д", в които рентгеновото лъчение се генерира от напрежение на рентгеновата тръба от 100 до 250 kV. Устройствата имат набор от допълнителни филтри, изработени от мед и алуминий, чиято комбинация при различни напрежения на тръбата ви позволява индивидуално да получите необходимото качество на излъчване за различни дълбочини на патологичния фокус, характеризиращ се с половин затихващ слой . Тези рентгенови апарати се използват за лечение на нетуморни заболявания. Рентгеновата терапия с близък фокус се извършва на апарати като RUM-7, X-ray-TA, които генерират нискоенергийно лъчение от 10 до 60 kV. Използва се за лечение на повърхностни злокачествени тумори.

Основните устройства за дистанционно облъчване са гама терапевтични единици с различни конструкции („Агат-Р“, „Агат-S“, „Рокус-М“, „Рокус-АМ“) и електронни ускорители, които генерират спирачно лъчение или фотонно лъчение с енергии от 4 до 20 MeV и електронни лъчи с различни енергии. Неутронните лъчи се генерират на циклотрони, протоните се ускоряват до високи енергии (50-1000 MeV) на синхрофазотрони и синхротрони.

5.1.2. Апарати за гама терапия

Като източници на радионуклидни лъчения за дистанционна гама-терапия най-често се използват 60 Co и l 36 Cs. Времето на полуразпад на 60 Co е 5,271 години. Дъщерният нуклид 60 Ni е стабилен.

Източникът е поставен вътре в радиационната глава на гама-апарата, което създава надеждна защита в неработно състояние. Източникът има формата на цилиндър с диаметър и височина 1-2 cm.

излят от неръждаема стомана, активната част на източника е поставена вътре под формата на набор от дискове. Радиационната глава осигурява освобождаването, формирането и ориентацията на лъча γ-лъчение в работен режим. Устройствата създават значителна мощност на дозата на разстояние десетки сантиметри от източника. Поглъщането на радиация извън дадено поле се осигурява от диафрагма със специална конструкция. Има устройства за статично

кого и мобилна експозиция. В населеното място 22. В последния случай източник на гама-терапевтично лъчение, устройство за дистанционно облъчване на пациент или и двете едновременно в процеса на облъчване се движат един спрямо друг по зададена и контролирана програма.Дистанционните устройства са статични (за например "Агат-С"), ротационен ("Агат-R", "Агат-R1", "Агат-R2" - секторно и кръгово облъчване) и конвергентен ("Рокус-М", източникът участва едновременно в две координирани кръгови движения във взаимно перпендикулярни равнини ) (фиг. 22).

В Русия (Санкт Петербург) например се произвежда гама-терапевтичен ротационно-конвергентен компютъризиран комплекс „Рокус-АМ”. При работа с този комплекс е възможно да се извършва ротационно облъчване с движение на радиационната глава в рамките на 0-^360° при отворен затвор и спиране в определени позиции по оста на въртене с минимален интервал от 10°; използвайте възможността за конвергенция; извършват секторно люлеене с два или повече центъра, както и прилагат метода на сканиране на облъчване с непрекъснато надлъжно движение на масата за лечение с възможност за преместване на радиационната глава в сектора по оста на ексцентричност. Осигурени са необходимите програми: разпределение на дозата в облъчения пациент с оптимизация на плана на облъчване и разпечатка на заданието за изчисляване на параметрите на облъчване. С помощта на системната програма се контролират процесите на облъчване, контрол и осигуряване безопасността на сесията. Формата на полетата, създадени от устройството, е правоъгълна; граници за промяна на размера на полето от 2.0x2.0 mm до 220 x 260 mm.

5.1.3. Ускорители на частици

Ускорителят на частици е физическо съоръжение, в което с помощта на електрически и магнитни полета се получават насочени снопове от електрони, протони, йони и други заредени частици с енергия, много по-висока от топлинната. В процеса на ускоряване скоростите на частиците нарастват. Основната схема на ускоряване на частиците предвижда три етапа: 1) формиране и инжектиране на лъча; 2) ускоряване на лъча и 3) извличане на лъч върху целта или сблъсък на сблъскващи се лъчи в самия ускорител.

Формиране и инжектиране на лъч. Първоначалният елемент на всеки ускорител е инжектор, който има източник на насочен поток от нискоенергийни частици (електрони, протони или други йони), както и високоволтови електроди и магнити, които извличат лъча от източника и оформете го.

Източникът образува лъч от частици, който се характеризира със средната начална енергия, тока на лъча, неговите напречни размери и средната ъглова дивергенция. Показател за качеството на инжектирания лъч е неговият емитанс, тоест произведението от радиуса на лъча и неговата ъглова дивергенция. Колкото по-нисък е излъчването, толкова по-високо е качеството на крайния лъч от високоенергийни частици. По аналогия с оптиката, токът на частиците, разделен на излъчването (което съответства на плътността на частиците, разделена на ъгловата дивергенция), се нарича яркост на лъча.

Ускорение на лъча. Лъчът се формира в камерите или се инжектира в една или няколко камери на ускорителя, в които електрическото поле увеличава скоростта, а оттам и енергията на частиците.

В зависимост от метода на ускоряване на частиците и траекторията на тяхното движение инсталациите се разделят на линейни ускорители, циклични ускорители, микротрони. В линейните ускорители частиците се ускоряват във вълновод с помощта на високочестотно електромагнитно поле и се движат по права линия; в цикличните ускорители електроните се ускоряват в постоянна орбита с помощта на нарастващо магнитно поле, а частиците се движат по кръгови орбити; в микротроните ускорението се извършва в спирална орбита.

Линейните ускорители, бетатроните и микротроните работят в два режима: в режим на извличане на електронен лъч с енергиен диапазон 5-25 MeV и в режим на генериране на рентгеново спирачно лъчение с енергиен диапазон 4-30 MeV.

Към цикличните ускорители спадат също синхротроните и синхроциклотроните, които произвеждат снопове от протони и други тежки ядрени частици в енергийния диапазон 100-1000 MeV. Протонни лъчи са получени и използвани в големи физически центрове. За дистанционна неутронна терапия се използват медицински канали на циклотрони и ядрени реактори.

Електронният лъч излиза от вакуумния прозорец на ускорителя през колиматора. Освен този колиматор има още един колиматор непосредствено до тялото на пациента, т. нар. апликатор. Състои се от набор от диафрагми с ниско атомно число, за да се намали появата на спирачно лъчение. Апликаторите се предлагат в различни размери, за да поемат и ограничат полето на облъчване.

Електроните с висока енергия са по-малко разпръснати във въздуха от фотонното лъчение, но те изискват допълнителни средства за изравняване на интензитета на лъча в неговото напречно сечение. Такива са например изравнителните и разпръскващите фолиа от тантал и профилиран алуминий, които се поставят зад първичния колиматор.

Bremsstrahlung се генерира, когато бързите електрони се забавят в мишена, направена от материал с висок атомен номер. Фотонният лъч се формира от колиматор, разположен точно зад мишената, и диафрагма, която ограничава полето на облъчване. Средната фотонна енергия е максимална в посока напред. Монтирани са изравнителни филтри, тъй като мощността на дозата в напречното сечение на лъча е нехомогенна.

Понастоящем са създадени линейни ускорители с многолистови колиматори за извършване на конформно облъчване (виж фиг. 23 на цветната вложка). Конформното облъчване се извършва с контрол на положението на колиматори и различни блокове с помощта на компютърно управление при създаване на къдрави полета със сложна конфигурация. Конформното излагане на радиация изисква задължително използване на триизмерно планиране на облъчване (вижте Фиг. 24 на цветната вложка). Наличието на многолистов колиматор с подвижни тесни лобове позволява да се блокира част от радиационния лъч и да се формира необходимото поле на облъчване, като позицията на лобовете се променя под компютърен контрол. В съвременните настройки формата на полето може да се регулира непрекъснато, тоест позицията на венчелистчетата може да се променя по време на въртене на лъча, за да се поддържа облъченият обем. С помощта на тези ускорители стана възможно да се създаде максимален спад на дозата на границата на тумора и околната здрава тъкан.

По-нататъшното развитие направи възможно производството на ускорители за модерно облъчване с модулиран интензитет. Интензивно модулирано облъчване е облъчване, при което е възможно не само да се създаде радиационно поле с произволна необходима форма, но и да се извърши облъчване с различна интензивност по време на една и съща сесия. По-нататъшни подобрения позволиха лъчетерапия с корекция на изображението. Създадени са специални линейни ускорители, в които се планира облъчване с висока точност, докато радиационната експозиция се контролира и коригира по време на сеанса чрез извършване на флуороскопия, радиография и обемна компютърна томография на конусовиден лъч. Всички диагностични структури са вградени в линейния ускорител.

Поради постоянно контролираната позиция на пациента върху масата за лечение на линейния електронен ускорител и контрола върху изместването на разпределението на изодозата върху екрана на монитора, рискът от грешки, свързани с движението на тумора по време на дишане и постоянно възникващото изместване на редица органи е намалено.

В Русия се използват различни видове ускорители за облъчване на пациенти. Домашният линеен ускорител LUER-20 (NI-IFA, Санкт Петербург) се характеризира с гранична енергия на спирачното лъчение 6 и 18 MB и електрони 6-22 MeV. NIIFA, по лиценз на Philips, произвежда линейни ускорители SL-75-5MT, които са оборудвани с дозиметрично оборудване и компютърна система за планиране. Има ускорители PRIMUS (Siemens), многолистов LUE Clinac (Varian) и др. (виж фиг. 25 на цветната вложка).

Инсталации за адронна терапия. Създаден е първият медицински протонен лъч в Съветския съюз с параметрите, необходими за лъчева терапия

даден по предложение на В. П. Джелепов на фазотрон 680 MeV в Обединения институт за ядрени изследвания през 1967 г. Клиничните изследвания са проведени от специалисти от Института по експериментална и клинична онкология на Академията на медицинските науки на СССР. В края на 1985 г. Лабораторията по ядрени проблеми на ОИЯИ завърши създаването на клинично-физичен комплекс с шест кабини, който включва: три протонни канала за медицински цели за облъчване на дълбоко разположени тумори с широки и тесни протонни лъчи с различни енергии (от 100 до 660 MeV); l-мезонен канал за медицински цели за получаване и използване в лъчева терапия на интензивни снопове от отрицателни l-мезони с енергии от 30 до 80 MeV; канал от свръхбързи неутрони за медицински цели (средната енергия на неутроните в снопа е около 350 MeV) за облъчване на големи резистентни тумори.

Централният изследователски институт по рентгенова радиология и Санкт Петербургският институт по ядрена физика (PNPI) RAS разработиха и внедриха метода на протонна стереотаксична терапия, използвайки тесен лъч от протони с висока енергия (1000 MeV) в комбинация с ротационно облъчване техника на синхроциклотрона (вижте цветна фигура 26). Предимството на този метод на облъчване "навсякъде" е възможността за ясно локализиране на зоната на облъчване вътре в обекта, подложен на протонна терапия. В този случай се осигуряват резки граници на облъчване и високо отношение на дозата на облъчване в центъра на облъчване към дозата на повърхността на облъчвания обект. Методът се използва при лечението на различни заболявания на мозъка.

В Русия изследователски центрове в Обнинск, Томск и Снежинск провеждат клинични изпитания на бърза неутронна терапия. В Обнинск, в рамките на сътрудничеството между Института по физика и енергетика и Центъра за медицински радиологични изследвания на Руската академия на медицинските науки (MRRC RAMS) до 2002 г. използван е хоризонтален лъч от реактор с мощност 6 MW със средна неутронна енергия около 1,0 MeV. В момента е започнало клиничното използване на малогабаритния неутронен генератор ING-14.

В Томск, в циклотрона U-120 на Научноизследователския институт по ядрена физика, служителите на Научноизследователския институт по онкология използват бързи неутрони със средна енергия 6,3 MeV. От 1999 г. неутронната терапия се провежда в Руския ядрен център в Снежинск с помощта на неутронен генератор NG-12, който произвежда неутронен лъч от 12-14 MeV.

5.2. АПАРАТКИ ЗА КОНТАКТНО ЛЪЧЕВА ТЕРАПИЯ

За контактна лъчева терапия, брахитерапия, има серия от шлангови устройства с различни конструкции, които ви позволяват автоматично да поставите източници в близост до тумора и да извършите целевото му облъчване: устройства Agat-V, Agat-VZ, Agat-VU, Agam серия с източници на γ-лъчение 60 Co (или 137 Cs, l 92 lr), "Microselectron" (Nucletron) с източник 192 1r, "Selectron" с източник 137 Cs, "Anet-V" с източник на смесено гама-неутронно лъчение 252 Cf (виж Фиг. 27 на цветната вложка).

Това са устройства с полуавтоматично многопозиционно статично облъчване от един източник, движещ се по зададена програма в ендостата. Например гама-терапевтичният интракавитарен многофункционален апарат "Агам" с набор от твърди (гинекологични, урологични, стоматологични) и гъвкави (гастроинтестинални) ендостати в две приложения - в защитно радиологично отделение и каньон.

Използват се затворени радиоактивни препарати, радионуклиди, поставени в апликатори, които се инжектират в кухини. Апликаторите могат да бъдат под формата на гумена тръба или специални метални или пластмасови (виж фиг. 28 на цветната вложка). Съществува специална техника за лъчетерапия, която осигурява автоматизирано подаване на източника към ендостатите и автоматичното им връщане в специален контейнер за съхранение в края на сесията на облъчване.

Комплектът от апарат Agat-VU включва метрастати с малък диаметър - 0,5 cm, което не само опростява метода за въвеждане на ендостати, но също така ви позволява да формирате доста точно разпределението на дозата в съответствие с формата и размера на тумора. В устройства от типа Agat-VU три малки източника с висока активност на 60 Co могат дискретно да се движат със стъпка от 1 cm по траектории с дължина 20 cm всяка. Използването на източници с малък размер става важно за малки обеми и сложни деформации на маточната кухина, тъй като позволява да се избегнат усложнения като перфорация при инвазивни форми на рак.

Предимствата на използването на l 37 Cs гама терапевтичен апарат "Селектрон" със средна мощност на дозата (MDR - Middle Dose Rate) включват по-дълъг период на полуразпад от този на 60 Co, което позволява облъчване при условия на почти постоянна мощност на дозата на облъчване. Също така е важно да се разширят възможностите за широко вариране на пространственото разпределение на дозата поради наличието на голям брой излъчватели със сферична или малка линейна форма (0,5 cm) и възможността за редуване на активни излъчватели и неактивни симулатори. В апарата линейните източници се преместват поетапно в диапазона на мощностите на погълнатата доза 2,53-3,51 Gy/h.

Интракавитарната лъчева терапия с използване на смесено гама-неутронно лъчение 252 Cf на апарата "Anet-V" с висока мощност на дозата (HDR - High Dose Rate) разшири обхвата на приложение, включително за лечение на радиорезистентни тумори. Завършването на апарата "Anet-V" с триканален тип метрастат, използващ принципа на дискретно движение на три източника на радионуклид 252 Cf, позволява формирането на общи изодозови разпределения с помощта на един (с неравномерно време на експозиция на излъчвателя в определени позиции) , две, три или повече траектории на движение на източници на радиация в съответствие с действителната дължина и форма на маточната кухина и цервикалния канал. Тъй като туморът регресира под въздействието на лъчева терапия и дължината на маточната кухина и цервикалния канал намалява, има корекция (намаляване на дължината на излъчващите линии), което спомага за намаляване на облъчването на околните нормални органи.

Наличието на компютърно поддържана система за планиране на контактна терапия дава възможност за извършване на клиничен и дозиметричен анализ за всяка конкретна ситуация с избор на разпределение на дозата, което най-пълно съответства на формата и степента на първичното огнище, което прави възможно за намаляване на интензивността на облъчване на околните органи.

Изборът на режим на фракциониране на единични общи фокални дози при използване на източници със средна (MDR) и висока (HDR) активност е главно

Първата задача е да се доведе до тумора оптимален

обща доза.За оптимално се счита нивото, при което

най-висок процент на излекуване се очаква при приемлив процент радиация

увреждане на нормалните тъкани.

На практика оптимално- е общата доза, която лекува

повече от 90% от пациентите с тумори на тази локализация и хистологична структура

обиколки и увреждане на нормалните тъкани се срещат при не повече от 5% от пациентите

nyh(фиг. rv.l). Значението на локализацията не се подчертава случайно: в крайна сметка,

лъжа усложнение раздор! При лечение на тумори в областта на гръбначния стълб

дори 5% радиационен миелит е неприемлив, а при облъчване на ларинкса - дори 5 № некроза на хрущяла й. Въз основа на дългогодишни експериментални и клинични

някои проучвания са установили примерни ефективни абсорбирани дози.Микроскопичните агрегати от туморни клетки в областта на субклинично разпространение на тумора могат да бъдат елиминирани чрез облъчване в доза от 45-50 грпод формата на отделни фракции за 5 седмици. Приблизително същият обем и ритъм на облъчвания са необходими за унищожаването на радиочувствителни тумори като злокачествените лимфоми. За унищожаване на клетки от плоскоклетъчен карцином и ад-

необходима доза за нокарцином 65-70 грв рамките на 7-8 седмици, а радиорезистентните тумори - саркоми на костите и меките тъкани - над 70 грза горе-долу същия период. В случай на комбинирано лечение на плоскоклетъчен карцином или аденокарцином, дозата на облъчване е ограничена до 40-45 Gy за 4-5 седмици, последвано от хирургично отстраняване на туморния остатък. При избора на доза се вземат предвид не само хистологичната структура на тумора, но и характеристиките на неговия растеж. Бързо растящи неоплазми

чувствителни към йонизиращо лъчение от бавно растящите. Екзофитентуморите са по-радиочувствителни от ендофитните, инфилтриращи околните тъкани.Ефективността на биологичното действие на различните йонизиращи лъчения не е еднаква. Горните дози са за "стандартно" облъчване. пер Стандартът приема действието на рентгеново лъчение с гранична енергия 200 keV и със средна линейна загуба на енергия 3 keV/μm.

Относителната биологична ефективност на такова лъчение (RBE) при-

нита за аз.Приблизително същото RBE се различава за гама лъчение и лъч от бързи електрони. RBE на тежки заредени частици и бързи неутрони е много по-висок - около 10. Отчитането на този фактор, за съжаление, е доста трудно, тъй като RBE на различни фотони и частици не е еднакво за различни тъкани и дози на фракция.Биологичният ефект на радиация се определя не само от стойността на общата доза, но и от времето, през което се абсорбира.Избирайки оптималното съотношение доза-време във всеки случай, можете да постигнете максималния възможен ефект. Този принцип се осъществява чрез разделяне на общата доза на отделни фракции (единични дози). При фракционирано облъчванетуморните клетки се облъчват на различни етапи на растеж и репродукция, т.е. по време на периоди на различна радиоактивност. Той използва способността на здравите тъкани да възстановяват по-пълно своята структура и функция, отколкото при тумора.Затова втората задача е да се избере правилният режим на фракциониране. Необходимо е да се определи единична доза, броят на фракциите, интервалът между тях и съответно общата продължителност.

ефективността на лъчелечението Най-разпространено в практиката е класически режим на фино фракциониране. Туморът се облъчва в доза 1,8-2 Gy 5 пъти седмично.

Разделям до достигане на предвидената обща доза.Общата продължителност на лечението е около 1,5 месеца. Режимът е приложим за лечение на повечето тумори с висока и умерена радиочувствителност. грубо фракциониранеувеличете дневната доза до 3-4 Gy, като облъчването се извършва 3-4 пъти седмично.Този режим е за предпочитане при радиорезистентни тумори, както и при неоплазми, чиито клетки имат висок потенциал за възстановяване на сублетални увреждания. Въпреки това, с грубо фракциониране, по-често от

с малки се наблюдават радиационни усложнения, особено в дългосрочен период.

За да се повиши ефективността на лечението на бързо пролифериращи тумори, многократно фракциониране:доза експозиция 2 Gy се извършва 2 пъти на ден с интервал от най-малко 4-5 часа.Общата доза се намалява с 10-15%, а продължителността на курса - с 1-3 седмици. Туморните клетки, особено тези в състояние на хипоксия, нямат време да се възстановят от сублетални и потенциално летални наранявания.Грубото фракциониране се използва например при лечението на лимфоми, дребноклетъчен рак на белия дроб, туморни метастази в цервикалните лимфни

някои възли , При бавно нарастващи неоплазми се използва режимът хипер-

фракциониране: дневната доза облъчване от 2,4 Gy се разделя на 2 фракции

1.2 гр.Следователно облъчването се извършва 2 пъти на ден, но ежедневно

дозата е малко по-висока, отколкото при фино фракциониране. Реакции на лъча

не са изразени, въпреки увеличението на общата доза с 15-

25%.Специална опция е т.нар разделен курс на радиация.След сумиране на тумора половината от общата доза (обикновено около 30 Gy) направете почивка за 2-4 седмици. През това време здравите тъканни клетки се възстановяват по-добре от туморните. В допълнение, поради намаляването на тумора, оксигенацията на неговите клетки се увеличава. излагане на интерстициална радиация,когато се имплантира в тумора

ют радиоактивни източници, използване непрекъснат режим на облъчване в

в рамките на няколко дни или седмици.Предимството на __________ този режим е

излагане на радиация на всички етапи от клетъчния цикъл. В крайна сметка е известно, че клетките са най-чувствителни към радиация във фазата на митозата и малко по-малко във фазата на синтез, а във фазата на покой и в началото на постсинтетичния период радиочувствителността на клетката е минимална. дистанционно фракционирано облъчванесъщо се опита да

използват неравномерната чувствителност на клетките в различните фази на цикъла.За целта на пациента са инжектирани химикали (5-флуороурацил винкристин), които изкуствено забавят клетките във фазата на синтез. Такова изкуствено натрупване в тъканта на клетки, които са в една и съща фаза на клетъчния цикъл, се нарича синхронизация на цикъла.По този начин се използват много възможности за разделяне на общата доза и те трябва да се сравняват въз основа на количествени показатели.За оценка на биологичните ефективността на различни режими на фракциониране, F. Ellis предложи концепция номинална стандартна доза (NSD). NSD- е общата доза за пълен курс на облъчване, при който няма значително увреждане на нормалната съединителна тъкан.Също така предложени и могат да бъдат получени от специални таблици са фактори като кумулативен радиационен ефект (CRE) и съотношение време-доза- фракциониране (WDF),за всяка сесия на облъчване и за целия курс на облъчване.

• Въведение
• външна лъчева терапия
• Електронна терапия
• Брахитерапия
• Открити източници на радиация
• Цялостно облъчване на тялото

Въведение

Лъчелечението е метод за лечение на злокачествени тумори с йонизиращо лъчение. Най-често използваната дистанционна терапия са високоенергийните рентгенови лъчи. Този метод на лечение е разработен през последните 100 години, той е значително подобрен. Използва се при лечението на повече от 50% от пациентите с рак, играе най-важната роля сред нехирургичните лечения на злокачествени тумори.

Кратка екскурзия в историята

1896 Откриване на рентгеновите лъчи.

1898 Откриване на радий.

1899 Успешно лечение на рак на кожата с рентгенови лъчи. 1915 Лечение на тумор на шията с радиев имплант.

1922 Излекуване на рак на ларинкса с рентгенова терапия. 1928 Рентгенът е приет като единица за излагане на радиация. 1934 Разработен е принципът на фракциониране на дозата на радиация.

1950 г. Телетерапия с радиоактивен кобалт (енергия 1 MB).

1960 г. Получаване на мегаволтово рентгеново лъчение с помощта на линейни ускорители.

1990 г. Триизмерно планиране на лъчева терапия. Когато рентгеновите лъчи преминават през жива тъкан, поглъщането на тяхната енергия е съпроводено с йонизация на молекулите и появата на бързи електрони и свободни радикали. Най-важният биологичен ефект на рентгеновите лъчи е увреждането на ДНК, по-специално разкъсването на връзките между нейните две спирални вериги.

Биологичният ефект на лъчетерапията зависи от дозата на радиация и продължителността на терапията. Ранните клинични проучвания на резултатите от лъчетерапията показаха, че относително малки дози дневно облъчване позволяват използването на по-висока обща доза, която, когато се прилага върху тъканите наведнъж, не е безопасна. Фракционирането на дозата на облъчване може значително да намали радиационното натоварване върху нормалните тъкани и да постигне смърт на туморните клетки.

Фракционирането е разделянето на общата доза за външна лъчева терапия на малки (обикновено единични) дневни дози. Той гарантира запазването на нормалните тъкани и преференциалното увреждане на туморните клетки и ви позволява да използвате по-висока обща доза, без да увеличавате риска за пациента.

Радиобиология на нормална тъкан

Ефектът на радиацията върху тъканите обикновено се медиира от един от следните два механизма:

• загуба на зрели функционално активни клетки в резултат на апоптоза (програмирана клетъчна смърт, обикновено настъпваща в рамките на 24 часа след облъчване);
• загуба на способността на клетките да се делят

Обикновено тези ефекти зависят от дозата на радиация: колкото по-висока е тя, толкова повече клетки умират. Радиочувствителността на различните видове клетки обаче не е еднаква. Някои видове клетки реагират на облъчване предимно чрез иницииране на апоптоза, като хемопоетични клетки и клетки на слюнчените жлези. Повечето тъкани или органи имат значителен резерв от функционално активни клетки, така че загубата дори на малка част от тези клетки в резултат на апоптоза не се проявява клинично. Обикновено изгубените клетки се заменят с прогениторна или пролиферация на стволови клетки. Това може да са клетки, оцелели след облъчване на тъканта или мигрирали в нея от необлъчени зони.

Радиочувствителност на нормалните тъкани

• Висок: лимфоцити, зародишни клетки
• Умерено: епителни клетки.
• Съпротивление, нервни клетки, клетки на съединителната тъкан.

В случаите, когато се получава намаляване на броя на клетките в резултат на загуба на способността им да се размножават, скоростта на обновяване на клетките на облъчения орган определя времето, през което се появява увреждане на тъканите и което може да варира от няколко дни до една година след облъчването. Това послужи като основа за разделянето на ефектите от облъчването на ранни, или остри, и късни. Промените, които се развиват в периода на лъчева терапия до 8 седмици, се считат за остри. Такова разделение трябва да се счита за произволно.

Остри промени при лъчева терапия

Острите промени засягат предимно кожата, лигавицата и кръвотворната система. Въпреки факта, че загубата на клетки по време на облъчване първоначално възниква отчасти поради апоптоза, основният ефект от облъчването се проявява в загубата на репродуктивната способност на клетките и нарушаването на замяната на мъртвите клетки. Следователно най-ранните промени се появяват в тъканите, характеризиращи се с почти нормален процес на обновяване на клетките.

Времето на проява на ефекта от облъчването също зависи от интензивността на облъчването. След едновременно облъчване на корема с доза от 10 Gy, смъртта и десквамацията на чревния епител настъпва в рамките на няколко дни, докато когато тази доза се фракционира с дневна доза от 2 Gy, този процес се удължава за няколко седмици.

Скоростта на възстановителните процеси след остри промени зависи от степента на намаляване на броя на стволовите клетки.

Остри промени по време на лъчева терапия:

• развиват се в рамките на B седмици след началото на лъчетерапията;
• кожата страда. Стомашно-чревен тракт, костен мозък;
• тежестта на промените зависи от общата доза радиация и продължителността на лъчевата терапия;
• Терапевтичните дози се подбират по такъв начин, че да се постигне пълно възстановяване на нормалните тъкани.

Късни промени след лъчева терапия

Късните промени настъпват главно в тъкани и органи, чиито клетки се характеризират с бавна пролиферация (например бели дробове, бъбреци, сърце, черен дроб и нервни клетки), но не се ограничават до тях. Например, в кожата, в допълнение към острата реакция на епидермиса, могат да се развият по-късни промени след няколко години.

Разграничението между остри и късни промени е важно от клинична гледна точка. Тъй като остри промени възникват и при традиционната лъчева терапия с фракциониране на дозата (приблизително 2 Gy на фракция 5 пъти седмично), ако е необходимо (развитие на остра лъчева реакция), е възможно да се промени режимът на фракциониране, разпределяйки общата доза в по-дълъг период, за да се запазят повече стволови клетки. В резултат на пролиферацията, оцелелите стволови клетки ще заселят отново тъканта и ще възстановят нейната цялост. При сравнително кратка продължителност на лъчетерапията могат да настъпят остри промени след нейното завършване. Това не позволява коригиране на режима на фракциониране въз основа на тежестта на острата реакция. Ако интензивното фракциониране причини намаляване на броя на оцелелите стволови клетки под нивото, необходимо за ефективно възстановяване на тъканите, острите промени могат да станат хронични.

Според дефиницията късните радиационни реакции се появяват само след дълго време след експозицията, а острите промени не винаги позволяват да се предвидят хроничните реакции. Въпреки че общата доза радиация играе водеща роля в развитието на късна радиационна реакция, важно място принадлежи и на дозата, съответстваща на една фракция.

Късни промени след лъчетерапия:

• страдат белите дробове, бъбреците, централната нервна система (ЦНС), сърцето, съединителната тъкан;
• тежестта на промените зависи от общата доза облъчване и дозата на облъчване, съответстваща на една фракция;
• възстановяването не винаги се случва.

Радиационни промени в отделни тъкани и органи

Кожа: остри промени.

• Еритема, наподобяваща слънчево изгаряне: появява се на 2-3-та седмица; пациентите отбелязват парене, сърбеж, болезненост.
• Десквамация: първо забележете сухотата и десквамацията на епидермиса; по-късно се появява плач и дермата се оголва; обикновено в рамките на 6 седмици след приключване на лъчетерапията, кожата заздравява, остатъчната пигментация избледнява в рамките на няколко месеца.
• Когато лечебният процес е инхибиран, възниква язва.

Кожа: късни промени.

• атрофия.
• Фиброза.
• телеангиектазия.

Лигавицата на устната кухина.

• Еритема.
• Болезнени язви.
• Язвите обикновено заздравяват в рамките на 4 седмици след лъчева терапия.
• Може да се появи сухота (в зависимост от дозата радиация и масата на тъканта на слюнчените жлези, изложена на радиация).

Стомашно-чревния тракт.

• Остър мукозит, който се проявява след 1-4 седмици със симптоми на лезия на стомашно-чревния тракт, която е била изложена на радиация.
• Езофагит.
• Гадене и повръщане (участие на 5-HT3 рецепторите) - с облъчване на стомаха или тънките черва.
• Диария - с облъчване на дебелото и дисталното тънко черво.
• Тенезъм, отделяне на слуз, кървене - с ирадиация на ректума.
• Късни промени - разязвяване на лигавицата, фиброза, чревна непроходимост, некроза.

Централна нервна система

• Няма остра лъчева реакция.
• Късната радиационна реакция се развива след 2-6 месеца и се проявява със симптоми, причинени от демиелинизация: мозък - сънливост; гръбначен мозък - синдром на Lermitte (стреляща болка в гръбначния стълб, излъчваща се към краката, понякога провокирана от флексия на гръбначния стълб).
• 1-2 години след лъчетерапията може да се развие некроза, водеща до необратими неврологични нарушения.

Бели дробове.

• Възможни са остри симптоми на обструкция на дихателните пътища след еднократно излагане на висока доза (напр. 8 Gy).
• След 2-6 месеца се развива радиационен пневмонит: кашлица, диспнея, обратими промени на рентгенографията на гръдния кош; може да се подобри с назначаването на глюкокортикоидна терапия.
• След 6-12 месеца е възможно развитието на необратима белодробна фиброза на бъбреците.
• Няма остра лъчева реакция.
• Бъбреците се характеризират със значителен функционален резерв, така че късна радиационна реакция може да се развие дори след 10 години.
• Радиационна нефропатия: протеинурия; артериална хипертония; бъбречна недостатъчност.

сърце.

• Перикардит - след 6-24 месеца.
• След 2 или повече години е възможно развитие на кардиомиопатия и проводни нарушения.

Толерантност на нормалните тъкани към повтаряща се лъчетерапия

Последните проучвания показват, че някои тъкани и органи имат изразена способност да се възстановяват от субклинични радиационни увреждания, което позволява, ако е необходимо, да се извърши повторна лъчева терапия. Значителни регенеративни способности, присъщи на ЦНС, позволяват многократно облъчване на едни и същи области на главния и гръбначния мозък и постигане на клинично подобрение при рецидиви на тумори, локализирани в или близо до критични зони.

Карциногенеза

Увреждането на ДНК, причинено от лъчева терапия, може да доведе до развитие на нов злокачествен тумор. Може да се появи 5-30 години след облъчването. Левкемията обикновено се развива след 6-8 години, солидните тумори - след 10-30 години. Някои органи са по-склонни към вторичен рак, особено ако лъчетерапията е била прилагана в детството или юношеството.

• Вторичната индукция на рак е рядка, но сериозна последица от излагане на радиация, характеризираща се с дълъг латентен период.
• При пациенти с рак винаги трябва да се преценява рискът от предизвикан рецидив на рак.

Ремонт на увредена ДНК

За някои увреждания на ДНК, причинени от радиация, е възможно възстановяване. Когато довеждате до тъканите повече от една фракционна доза на ден, интервалът между фракциите трябва да бъде най-малко 6-8 часа, в противен случай е възможно масивно увреждане на нормалните тъкани. Съществуват редица наследствени дефекти в процеса на възстановяване на ДНК, като някои от тях предразполагат към развитие на рак (например при атаксия-телеангиектазия). Конвенционалната лъчева терапия, използвана за лечение на тумори при тези пациенти, може да причини тежки реакции в нормалните тъкани.

хипоксия

Хипоксията повишава радиочувствителността на клетките 2-3 пъти, а при много злокачествени тумори има области на хипоксия, свързани с нарушено кръвоснабдяване. Анемията засилва ефекта на хипоксията. При фракционираната лъчева терапия реакцията на тумора към лъчението може да се прояви в реоксигенацията на хипоксични зони, което може да засили вредното му въздействие върху туморните клетки.

Фракционирана лъчева терапия

Цел

За оптимизиране на дистанционната лъчева терапия е необходимо да се избере най-изгодното съотношение на следните нейни параметри:

• обща доза радиация (Gy) за постигане на желания терапевтичен ефект;
• броя на фракциите, на които се разпределя общата доза;
• общата продължителност на лъчетерапията (определена от броя на фракциите на седмица).

Линеен квадратичен модел

При облъчване в дози, приети в клиничната практика, броят на мъртвите клетки в туморната тъкан и тъканите с бързо делящи се клетки е линейно зависим от дозата на йонизиращото лъчение (т.нар. Линеен или α-компонент на ефекта на облъчване). В тъкани с минимална скорост на обмяна на клетките ефектът от радиацията е до голяма степен пропорционален на квадрата на доставената доза (квадратичният или β-компонент на ефекта от радиацията).

Важно следствие следва от линейно-квадратичния модел: при фракционирано облъчване на засегнатия орган с малки дози, промените в тъканите с ниска скорост на обновяване на клетките (късно реагиращи тъкани) ще бъдат минимални, в нормалните тъкани с бързо делящи се клетки увреждането ще бъде незначителен, а в туморната тъкан ще бъде най-голям.

Режим на фракциониране

Обикновено туморът се облъчва веднъж дневно от понеделник до петък.Фракционирането се извършва основно в два режима.

Краткосрочна лъчева терапия с големи фракционни дози:

• Предимства: малък брой сеанси на облъчване; спестяване на ресурси; бързо увреждане на тумора; по-ниска вероятност от репопулация на туморни клетки по време на периода на лечение;
• Недостатъци: ограничена възможност за увеличаване на безопасната обща доза радиация; относително висок риск от късно увреждане на нормалните тъкани; намалена възможност за реоксигенация на туморната тъкан.

Дългосрочна лъчева терапия с малки фракционни дози:

• Предимства: по-слабо изразени остри лъчеви реакции (но по-голяма продължителност на лечението); по-малка честота и тежест на късните лезии в нормалните тъкани; възможността за максимизиране на безопасната обща доза; възможността за максимална реоксигенация на туморната тъкан;
• Недостатъци: голяма тежест за пациента; висока вероятност от репопулация на клетки от бързо растящ тумор по време на лечението; дълга продължителност на остра радиационна реакция.

Радиочувствителност на тумори

За лъчева терапия на някои тумори, по-специално лимфом и семином, е достатъчна радиация в обща доза от 30-40 Gy, което е приблизително 2 пъти по-малко от общата доза, необходима за лечението на много други тумори (60-70 Gy) . Някои тумори, включително глиоми и саркоми, могат да бъдат резистентни към най-високите дози, които могат безопасно да им бъдат доставени.

Поносими дози за нормални тъкани

Някои тъкани са особено чувствителни към радиация, така че дозите, приложени към тях, трябва да бъдат относително ниски, за да се предотврати късно увреждане.

Ако дозата, съответстваща на една фракция, е 2 Gy, тогава толерантните дози за различни органи ще бъдат както следва:

• тестиси - 2 Gy;
• леща - 10 Gy;
• бъбрек - 20 Gy;
• светлина - 20 Gy;
• гръбначен мозък - 50 Gy;
• мозък - 60 гр.

При дози, по-високи от посочените, рискът от остри радиационни увреждания нараства драстично.

Интервали между фракции

След лъчева терапия някои от уврежданията, причинени от нея, са необратими, но някои са обърнати. При облъчване с една частична доза на ден процесът на възстановяване до облъчване със следващата частична доза е почти напълно завършен. Ако върху засегнатия орган се прилага повече от една частична доза на ден, интервалът между тях трябва да бъде най-малко 6 часа, за да могат да се възстановят възможно най-много увредени нормални тъкани.

Хиперфракциониране

При сумиране на няколко фракционни дози, по-малки от 2 Gy, общата радиационна доза може да бъде увеличена, без да се увеличава рискът от късно увреждане на нормалните тъкани. За да се избегне увеличаване на общата продължителност на лъчетерапията, трябва да се използват и почивните дни или да се използва повече от една частична доза на ден.

Според едно рандомизирано контролирано проучване, проведено при пациенти с дребноклетъчен рак на белия дроб, схемата CHART (продължителна хиперфракционирана ускорена радиотерапия), при която обща доза от 54 Gy се прилага във фракционни дози от 1,5 Gy 3 пъти на ден в продължение на 12 последователни дни , се оказа по-ефективен от традиционната схема на лъчева терапия с обща доза от 60 Gy, разделена на 30 фракции с продължителност на лечението 6 седмици. Няма увеличение на честотата на късните лезии в нормалните тъкани.

Оптимален режим на лъчетерапия

При избора на режим на лъчетерапия те се ръководят от клиничните характеристики на заболяването във всеки отделен случай. Лъчевата терапия най-общо се разделя на радикална и палиативна.

радикална лъчетерапия.

• Обикновено се провежда с максимално допустимата доза за пълното унищожаване на туморните клетки.
• По-ниски дози се използват за облъчване на тумори, характеризиращи се с висока радиочувствителност, и за убиване на клетки от микроскопичен остатъчен тумор с умерена радиочувствителност.
• Хиперфракционирането в обща дневна доза до 2 Gy минимизира риска от късно радиационно увреждане.
• Тежка остра токсична реакция е приемлива, предвид очакваното увеличаване на продължителността на живота.
• Обикновено пациентите могат да се подлагат на лъчеви сесии ежедневно в продължение на няколко седмици.

Палиативно лъчелечение.

• Целта на такава терапия е бързо облекчаване на състоянието на пациента.
• Продължителността на живота не се променя или леко се увеличава.
• Предпочитат се най-ниските дози и фракции за постигане на желания ефект.
• Трябва да се избягва продължително остро радиационно увреждане на нормалните тъкани.
• Късното радиационно увреждане на нормалните тъкани няма клинично значение.

външна лъчева терапия

Основни принципи

Лечението с йонизиращо лъчение, генерирано от външен източник, е известно като външна лъчетерапия.

Повърхностно разположените тумори могат да бъдат лекувани с рентгенови лъчи с ниско напрежение (80-300 kV). Електроните, излъчени от нагретия катод, се ускоряват в рентгеновата тръба и. удряйки волфрамовия анод, те предизвикват рентгеново спирачно лъчение. Размерите на радиационния лъч се избират с помощта на метални апликатори с различни размери.

При дълбоко разположени тумори се използват мегаволтови рентгенови лъчи. Един от вариантите за такава лъчева терапия включва използването на кобалт 60 Co като източник на радиация, който излъчва γ-лъчи със средна енергия от 1,25 MeV. За получаване на достатъчно висока доза е необходим източник на радиация с активност приблизително 350 TBq.

Линейните ускорители обаче се използват много по-често за получаване на мегаволтови рентгенови лъчи; в техния вълновод електроните се ускоряват почти до скоростта на светлината и се насочват към тънка, пропусклива цел. Енергията на получената рентгенова бомбардировка варира от 4 до 20 MB. За разлика от 60 Co лъчението се характеризира с по-голяма проникваща способност, по-висока мощност на дозата и по-добра колимация.

Конструкцията на някои линейни ускорители дава възможност за получаване на електронни лъчи с различни енергии (обикновено в диапазона 4-20 MeV). С помощта на рентгеновото лъчение, получено в такива инсталации, е възможно равномерно въздействие върху кожата и тъканите, разположени под нея, до желаната дълбочина (в зависимост от енергията на лъчите), след което дозата бързо намалява. Така дълбочината на облъчване при енергия на електроните от 6 MeV е 1,5 см, а при енергия от 20 MeV достига приблизително 5,5 см. Мегаволтовата радиация е ефективна алтернатива на киловолтажната радиация при лечението на повърхностно разположени тумори.

Основните недостатъци на лъчетерапията с ниско напрежение:

• висока доза радиация на кожата;
• относително бързо намаляване на дозата при по-дълбоко проникване;
• по-висока доза, абсорбирана от костите в сравнение с меките тъкани.

Характеристики на мегаволтовата лъчетерапия:

• разпределение на максималната доза в тъканите, разположени под кожата;
• относително малко увреждане на кожата;
• експоненциална връзка между намалението на абсорбираната доза и дълбочината на проникване;
• рязко намаляване на погълнатата доза над определената дълбочина на облъчване (зона на полусянка, полусянка);
• възможност за промяна на формата на лъча с помощта на метални екрани или многолистови колиматори;
• възможността за създаване на градиент на дозата в напречното сечение на лъча с помощта на клиновидни метални филтри;
• възможността за облъчване във всяка посока;
• възможността за довеждане на по-голяма доза към тумора чрез кръстосано облъчване от 2-4 позиции.

Планиране на лъчетерапия

Подготовката и провеждането на външно лъчелечение включва шест основни етапа.

Лъчева дозиметрия

Преди започване на клиничната употреба на линейни ускорители трябва да се установи тяхното разпределение на дозите. Предвид характеристиките на абсорбцията на високоенергийно лъчение, дозиметрията може да се извърши с помощта на малки дозиметри с йонизационна камера, поставена в резервоар с вода. Също така е важно да се измерват коефициентите на калибриране (известни като фактори на излизане), които характеризират времето на експозиция за дадена доза на абсорбция.

компютърно планиране

За лесно планиране можете да използвате таблици и графики, базирани на резултатите от дозиметрията на лъча. Но в повечето случаи за дозиметрично планиране се използват компютри със специален софтуер. Изчисленията се основават на резултатите от дозиметрията на лъча, но също така зависят от алгоритми, които отчитат затихването и разсейването на рентгеновите лъчи в тъкани с различна плътност. Тези данни за тъканна плътност често се получават с помощта на компютърна томография, извършена в позицията на пациента, в която ще бъде на лъчетерапия.

Определение на целта

Най-важната стъпка в планирането на лъчетерапията е дефинирането на целта, т.е. обем тъкан за облъчване. Този обем включва обема на тумора (определен визуално по време на клиничен преглед или чрез компютърна томография) и обема на съседните тъкани, които могат да съдържат микроскопични включвания на туморна тъкан. Не е лесно да се определи оптималната целева граница (планиран целеви обем), което е свързано с промяна в позицията на пациента, движението на вътрешните органи и необходимостта от рекалибриране на апарата във връзка с това. Също така е важно да се определи позицията на критичните органи, т.е. органи, характеризиращи се с ниска толерантност към радиация (например гръбначен мозък, очи, бъбреци). Цялата тази информация се въвежда в компютъра заедно с компютърна томография, която покрива напълно засегнатата област. В сравнително неусложнени случаи обемът на мишената и позицията на критичните органи се определят клинично с помощта на конвенционални рентгенографии.

Планиране на дозата

Целта на планирането на дозата е да се постигне равномерно разпределение на ефективната доза радиация в засегнатите тъкани, така че дозата за критичните органи да не надвишава поносимата им доза.

Параметрите, които могат да се променят по време на облъчването са както следва:

• размери на гредата;
• посока на лъча;
• брой снопове;
• относителна доза на лъч („тегло” на лъча);
• разпределение на дозата;
• използване на компенсатори.

Проверка на лечението

Важно е да насочите правилно лъча и да не причинявате увреждане на критични органи. За тази цел обикновено се използва радиография на симулатор преди лъчева терапия, може да се извърши и при лечение на мегаволтажни рентгенови апарати или електронни портални устройства за изображения.

Избор на режим на лъчелечение

Онкологът определя общата доза радиация и изготвя режим на фракциониране. Тези параметри, заедно с параметрите на конфигурацията на лъча, характеризират напълно планираната лъчева терапия. Тази информация се въвежда в система за компютърна проверка, която контролира изпълнението на лечебния план на линеен ускорител.

Ново в лъчетерапията

3D планиране

Може би най-значимото развитие в развитието на лъчетерапията през последните 15 години е директното прилагане на сканиращи методи на изследване (най-често КТ) за топометрия и радиационно планиране.

Планирането на компютърната томография има редица значителни предимства:

• способността за по-точно определяне на локализацията на тумора и критичните органи;
• по-точно изчисляване на дозата;
• истинска възможност за 3D планиране за оптимизиране на лечението.

Конформна лъчева терапия и многолистови колиматори

Целта на лъчетерапията винаги е била да достави висока доза радиация до клинична цел. За това обикновено се използва облъчване с правоъгълен лъч с ограничено използване на специални блокове. Част от нормалната тъкан неизбежно е била облъчена с висока доза. Чрез поставяне на блокове с определена форма, изработени от специална сплав, по пътя на лъча и използване на възможностите на съвременните линейни ускорители, които се появиха благодарение на инсталирането на многолистови колиматори (MLC) върху тях. възможно е да се постигне по-благоприятно разпределение на максималната доза облъчване в засегнатата област, т.е. повишаване на нивото на съответствие на лъчевата терапия.

Компютърната програма осигурява такава последователност и количество на изместване на венчелистчетата в колиматора, което ви позволява да получите лъч с желаната конфигурация.

Чрез минимизиране на обема на нормалните тъкани, получаващи висока доза радиация, е възможно да се постигне разпределение на висока доза главно в тумора и да се избегне увеличаване на риска от усложнения.

Динамична и интензивно модулирана лъчетерапия

С помощта на стандартния метод на лъчева терапия е трудно да се повлияе ефективно целта, която има неправилна форма и се намира в близост до критични органи. В такива случаи се използва динамична лъчева терапия, когато устройството се върти около пациента, излъчвайки непрекъснато рентгенови лъчи, или интензитетът на лъчите, излъчвани от неподвижни точки, се модулира чрез промяна на позицията на лопатките на колиматора, или се комбинират и двата метода.

Електронна терапия

Въпреки факта, че електронното лъчение е еквивалентно на фотонното лъчение по отношение на радиобиологичния ефект върху нормалните тъкани и тумори, по отношение на физическите характеристики, електронните лъчи имат някои предимства пред фотонните лъчи при лечението на тумори, разположени в определени анатомични области. За разлика от фотоните, електроните имат заряд, така че когато проникнат в тъканта, те често взаимодействат с нея и, губейки енергия, причиняват определени последствия. Облъчването на тъкан под определено ниво е незначително. Това прави възможно облъчването на тъканен обем на дълбочина от няколко сантиметра от повърхността на кожата, без да се увреждат подлежащите критични структури.

Сравнителни характеристики на терапията с електронен и фотонен лъч Терапия с електронен лъч:

• ограничена дълбочина на проникване в тъканите;
• дозата на радиация извън полезния лъч е незначителна;
• особено показан при повърхностни тумори;
• например рак на кожата, тумори на главата и шията, рак на гърдата;
• дозата, абсорбирана от нормалните тъкани (напр. гръбначен мозък, бял дроб), лежащи в основата на целта, е незначителна.

Фотонно лъчева терапия:

• висока проникваща способност на фотонно лъчение, което позволява лечение на дълбоко разположени тумори;
• минимално увреждане на кожата;
• Характеристиките на лъча позволяват по-добро съвпадение с геометрията на облъчвания обем и улесняват кръстосаното облъчване.

Генериране на електронни лъчи

Повечето центрове за лъчетерапия са оборудвани с високоенергийни линейни ускорители, способни да генерират както рентгенови лъчи, така и електронни лъчи.

Тъй като електроните са подложени на значително разсейване, когато преминават през въздуха, направляващ конус или тример се поставя върху радиационната глава на апарата, за да колимира електронния лъч близо до повърхността на кожата. По-нататъшна корекция на конфигурацията на електронния лъч може да се извърши чрез прикрепване на оловна или церобендна диафрагма към края на конуса или чрез покриване на нормалната кожа около засегнатата област с оловна гума.

Дозиметрични характеристики на електронни лъчи

Въздействието на електронните лъчи върху хомогенна тъкан се описва със следните дозиметрични характеристики.

Доза спрямо дълбочина на проникване

Дозата постепенно се увеличава до максимална стойност, след което рязко намалява почти до нула на дълбочина, равна на обичайната дълбочина на проникване на електронно лъчение.

Погълната доза и енергия на радиационния поток

Типичната дълбочина на проникване на електронен лъч зависи от енергията на лъча.

Повърхностната доза, която обикновено се характеризира като дозата на дълбочина от 0,5 mm, е много по-висока за електронен лъч, отколкото за мегаволтово фотонно лъчение и варира от 85% от максималната доза при ниски енергийни нива (под 10 MeV) до приблизително 95% от максималната доза при високо енергийно ниво.

При ускорителите, способни да генерират електронно лъчение, нивото на енергия на лъчение варира от 6 до 15 MeV.

Профил на лъча и зона на полусянка

Зоната на полусянката на електронния лъч се оказва малко по-голяма от тази на фотонния лъч. За електронен лъч намаляването на дозата до 90% от централната аксиална стойност става приблизително 1 cm навътре от условната геометрична граница на полето на облъчване на дълбочина, където дозата е максимална. Например лъч с напречно сечение 10x10 cm 2 има ефективен размер на полето на облъчване само Bx8 cm. Съответното разстояние за фотонния лъч е само приблизително 0,5 см. Следователно, за да се облъчи една и съща цел в диапазона на клиничната доза, е необходимо електронният лъч да има по-голямо напречно сечение. Тази характеристика на електронните лъчи прави проблематично сдвояването на фотонни и електронни лъчи, тъй като е невъзможно да се осигури еднаквост на дозата на границата на полетата на облъчване на различни дълбочини.

Брахитерапия

Брахитерапията е вид лъчева терапия, при която източник на радиация се поставя в самия тумор (количеството радиация) или близо до него.

Показания

Брахитерапията се извършва в случаите, когато е възможно точно да се определят границите на тумора, тъй като полето на облъчване често се избира за относително малък обем тъкан и оставянето на част от тумора извън полето на облъчване носи значителен риск от рецидив на границата на облъчвания обем.

Брахитерапията се прилага при тумори, чиято локализация е удобна както за въвеждане и оптимално позициониране на източници на радиация, така и за отстраняването им.

Предимства

Увеличаването на дозата на радиация повишава ефективността на потискане на туморния растеж, но в същото време увеличава риска от увреждане на нормалните тъкани. Брахитерапията ви позволява да доведете висока доза радиация до малък обем, ограничен главно от тумора, и да увеличите ефективността на въздействието върху него.

Брахитерапията обикновено не продължава дълго, обикновено 2-7 дни. Продължителното облъчване с ниски дози осигурява разлика в скоростта на възстановяване и репопулация на нормални и туморни тъкани и следователно по-изразен разрушителен ефект върху туморните клетки, което повишава ефективността на лечението.

Клетките, които преживяват хипоксия, са устойчиви на лъчева терапия. Облъчването с ниска доза по време на брахитерапията насърчава реоксигенацията на тъканите и повишава радиочувствителността на туморните клетки, които преди това са били в състояние на хипоксия.

Разпределението на радиационната доза в тумора често е неравномерно. При планиране на лъчева терапия трябва да се внимава тъканите около границите на радиационния обем да получат минималната доза. Тъканта близо до източника на радиация в центъра на тумора често получава двойно по-голяма доза. Хипоксичните туморни клетки се намират в аваскуларни зони, понякога в огнища на некроза в центъра на тумора. Следователно по-високата доза облъчване на централната част на тумора отрича радиорезистентността на намиращите се тук хипоксични клетки.

При неправилна форма на тумора рационалното позициониране на източниците на радиация позволява да се избегне увреждане на нормалните критични структури и тъкани, разположени около него.

недостатъци

Много от източниците на радиация, използвани в брахитерапията, излъчват γ-лъчи и медицинският персонал е изложен на радиация.Въпреки че дозите на радиация са малки, това обстоятелство трябва да се има предвид. Облъчването на медицинския персонал може да бъде намалено чрез използване на нискоактивни източници на радиация и тяхното автоматизирано въвеждане.

Пациенти с големи тумори не са подходящи за брахитерапия. въпреки това може да се използва като адювантно лечение след външна лъчева терапия или химиотерапия, когато размерът на тумора стане по-малък.

Дозата радиация, излъчена от източника, намалява пропорционално на квадрата на разстоянието от него. Следователно, за да се облъчи адекватно планираният обем тъкан, е важно внимателно да се изчисли позицията на източника. Пространственото разположение на източника на радиация зависи от вида на апликатора, местоположението на тумора и тъканите около него. Правилното позициониране на източника или апликаторите изисква специални умения и опит и следователно не е възможно навсякъде.

Структурите около тумора, като лимфни възли с очевидни или микроскопични метастази, не подлежат на облъчване от имплантируеми или инжектирани в кухини източници на радиация.

Разновидности на брахитерапията

Интракавитарно - радиоактивен източник се инжектира във всяка кухина, разположена вътре в тялото на пациента.

Интерстициален - радиоактивен източник се инжектира в тъкани, съдържащи туморен фокус.

Повърхностно – радиоактивен източник се поставя върху повърхността на тялото в засегнатата област.

Индикациите са:

• рак на кожата;
• очни тумори.

Източниците на радиация могат да се въвеждат ръчно и автоматично. Ръчното поставяне трябва да се избягва винаги, когато е възможно, тъй като то излага медицинския персонал на опасност от радиация. Източникът се инжектира чрез инжекционни игли, катетри или апликатори, които предварително се вграждат в туморната тъкан. Инсталирането на "студени" апликатори не е свързано с облъчване, така че можете бавно да изберете оптималната геометрия на източника на облъчване.

Автоматизираното въвеждане на източници на радиация се извършва с помощта на устройства като "Селектрон", често използвани при лечението на рак на шийката на матката и рак на ендометриума. Този метод се състои в компютъризирано доставяне на пелети от неръждаема стомана, съдържащи например цезий в чаши, от оловен контейнер в апликатори, поставени в маточната или вагиналната кухина. Това напълно елиминира облъчването на операционната зала и медицинския персонал.

Някои автоматизирани устройства за инжектиране работят с източници на радиация с висок интензитет, като Microselectron (иридий) или Cathetron (кобалт), процедурата на лечение отнема до 40 минути. При ниска доза брахитерапия източникът на радиация трябва да бъде оставен в тъканите в продължение на много часове.

При брахитерапията повечето източници на радиация се отстраняват след достигане на изчислената доза. Има обаче и постоянни източници, те се инжектират в тумора под формата на гранули и след изчерпването им вече не се изваждат.

Радионуклиди

Източници на y-лъчение

Радият се използва като източник на y-лъчение в брахитерапията от много години. В момента не се използва. Основният източник на y-лъчение е газообразният дъщерен продукт на разпада на радия, радон. Радиевите тръби и игли трябва да бъдат запечатани и проверявани често за течове. Излъчваните от тях γ-лъчи имат относително висока енергия (средно 830 keV) и за защита от тях е необходим доста дебел оловен щит. По време на радиоактивния разпад на цезия не се образуват газообразни дъщерни продукти, неговият полуживот е 30 години, а енергията на y-лъчението е 660 keV. Цезият до голяма степен е изместил радия, особено в гинекологичната онкология.

Иридият се произвежда под формата на мека тел. Има редица предимства пред традиционните игли с радий или цезий за интерстициална брахитерапия. Тънък проводник (0,3 mm в диаметър) може да бъде вкаран в гъвкава найлонова тръба или куха игла, предварително поставена в тумора. По-дебела тел с форма на фиби може да бъде вкарана директно в тумора с помощта на подходяща обвивка. В САЩ иридият също се предлага за употреба под формата на пелети, капсулирани в тънка пластмасова обвивка. Иридият излъчва γ-лъчи с енергия от 330 keV, а оловен екран с дебелина 2 см позволява надеждно да защити медицинския персонал от тях. Основният недостатък на иридия е сравнително краткият му полуживот (74 дни), което изисква използването на нов имплант във всеки случай.

Изотопът на йода, който има полуживот от 59,6 дни, се използва като постоянен имплант при рак на простатата. Излъчваните от него γ-лъчи са с ниска енергия и тъй като радиацията, излъчвана от пациентите след имплантирането на този източник, е незначителна, пациентите могат да бъдат изписани рано.

Източници на β-лъчение

Плаките, които излъчват β-лъчи, се използват главно при лечението на пациенти с очни тумори. Плочите са изработени от стронций или рутений, родий.

дозиметрия

Радиоактивният материал се имплантира в тъканите в съответствие със закона за разпределение на дозата на облъчване, който зависи от използваната система. В Европа класическите имплантни системи Parker-Paterson и Quimby са до голяма степен заменени от системата Paris, особено подходяща за импланти с иридиева тел. При дозиметричното планиране се използва проводник с еднакъв линеен интензитет на радиация, източниците на радиация се поставят успоредно, прави, на равноотдалечени линии. За да компенсирате "непресичащите се" краища на жицата, вземете 20-30% повече от необходимото за лечение на тумора. При обемния имплант източниците в напречното сечение са разположени във върховете на равностранни триъгълници или квадрати.

Дозата, която трябва да се достави на тумора, се изчислява ръчно с помощта на графики, като Оксфордски диаграми, или на компютър. Първо се изчислява основната доза (средната стойност на минималните дози на източниците на радиация). Терапевтичната доза (например 65 Gy за 7 дни) се избира въз основа на стандарта (85% от основната доза).

Точката на нормализиране при изчисляване на предписаната доза облъчване за повърхностна и в някои случаи интракавитарна брахитерапия се намира на разстояние 0,5-1 cm от апликатора. Въпреки това, интракавитарната брахитерапия при пациенти с рак на шийката на матката или ендометриума има някои особености.Най-често при лечението на тези пациенти се използва методът на Манчестър, според който точката на нормализиране се намира на 2 cm над вътрешната ос на матката и 2 см от маточната кухина (т.нар. точка А). Изчислената доза в този момент позволява да се прецени рискът от радиационно увреждане на уретера, пикочния мехур, ректума и други тазови органи.

Перспективи за развитие

За изчисляване на дозите, доставени на тумора и частично абсорбирани от нормалните тъкани и критични органи, все повече се използват сложни методи за триизмерно дозиметрично планиране, базирани на използването на CT или MRI. За характеризиране на дозата на облъчване се използват само физически понятия, докато биологичният ефект на облъчване върху различни тъкани се характеризира с биологично ефективна доза.

При фракционирано приложение на високоактивни източници при пациенти с рак на шийката на матката и тялото на матката усложненията настъпват по-рядко, отколкото при ръчно приложение на нискоактивни източници на радиация. Вместо непрекъснато облъчване с импланти с ниска активност, може да се прибегне до периодично облъчване с импланти с висока активност и по този начин да се оптимизира разпределението на дозата на облъчване, което го прави по-равномерно в целия обем на облъчване.

Интраоперативна лъчетерапия

Най-важният проблем на лъчевата терапия е да се донесе възможно най-високата доза радиация към тумора, за да се избегне радиационно увреждане на нормалните тъкани. За решаването на този проблем са разработени редица подходи, включително интраоперативна лъчетерапия (IORT). Състои се в хирургично изрязване на засегнатите от тумора тъкани и еднократно дистанционно облъчване с ортоволтажни рентгенови лъчи или електронни лъчи. Интраоперативната лъчева терапия се характеризира с нисък процент на усложнения.

Той обаче има редица недостатъци:

• необходимостта от допълнително оборудване в операционната зала;
• необходимостта от спазване на мерките за защита на медицинския персонал (тъй като, за разлика от диагностичното рентгеново изследване, пациентът се облъчва в терапевтични дози);
• необходимостта от присъствието на онкорадиолог в операционната зала;
• радиобиологичен ефект на единична висока доза радиация върху нормални тъкани, съседни на тумора.

Въпреки че дългосрочните ефекти на IORT не са добре разбрани, данните от животни показват, че рискът от неблагоприятни дългосрочни ефекти от единична доза до 30 Gy радиация е незначителен, ако нормалните тъкани с висока радиочувствителност (големи нервни стволове, кръв съдовете, гръбначния мозък, тънките черва) са защитени от излагане на радиация. Праговата доза на радиационно увреждане на нервите е 20-25 Gy, а латентният период на клиничните прояви след облъчване варира от 6 до 9 месеца.

Друга опасност, която трябва да се има предвид, е индуцирането на тумор. Редица проучвания при кучета показват висока честота на саркоми след IORT в сравнение с други видове лъчетерапия. В допълнение, планирането на IORT е трудно, тъй като рентгенологът няма точна информация относно количеството тъкан, което трябва да бъде облъчено преди операцията.

Използването на интраоперативна лъчева терапия за избрани тумори

Рак на ректума. Може да бъде полезно както при първичен, така и при рецидивиращ рак.

Рак на стомаха и хранопровода. Дози до 20 Gy изглеждат безопасни.

рак на жлъчните пътища. Вероятно оправдано при минимално остатъчно заболяване, но непрактично при неоперабилен тумор.

Рак на панкреаса. Въпреки използването на IORT, неговият положителен ефект върху изхода от лечението не е доказан.

Тумори на главата и шията.

• Според отделни центрове IORT е безопасен метод, добре поносим и с обнадеждаващи резултати.
• IORT е оправдано при минимално остатъчно заболяване или рецидивиращ тумор.

мозъчни тумори. Резултатите са незадоволителни.

Заключение

Интраоперативната лъчетерапия, нейното използване ограничава нерешения характер на някои технически и логистични аспекти. По-нататъшното повишаване на съответствието на външната лъчева терапия елиминира предимствата на IORT. В допълнение, конформната лъчетерапия е по-възпроизводима и лишена от недостатъците на IORT по отношение на дозиметричното планиране и фракциониране. Използването на IORT все още е ограничено до малък брой специализирани центрове.

Открити източници на радиация

Постиженията на нуклеарната медицина в онкологията се използват за следните цели:

• изясняване на локализацията на първичния тумор;
• откриване на метастази;
• проследяване на ефективността на лечението и откриване на рецидив на тумора;
• таргетна лъчева терапия.

радиоактивни етикети

Радиофармацевтиците (RP) се състоят от лиганд и свързан радионуклид, който излъчва γ лъчи. Разпределението на радиофармацевтиците при онкологични заболявания може да се отклони от нормалното. Такива биохимични и физиологични промени в туморите не могат да бъдат открити с помощта на CT или MRI. Сцинтиграфията е метод, който ви позволява да проследявате разпределението на радиофармацевтиците в тялото. Въпреки че не предоставя възможност за преценка на анатомичните детайли, въпреки това всички тези три метода се допълват взаимно.

Няколко радиофармацевтика се използват в диагностиката и за терапевтични цели. Например, йодните радионуклиди се поемат избирателно от активната тъкан на щитовидната жлеза. Други примери за радиофармацевтични продукти са талий и галий. Няма идеален радионуклид за сцинтиграфия, но технецийът има много предимства пред останалите.

Сцинтиграфия

За сцинтиграфия обикновено се използва γ-камера.Със стационарна γ-камера могат да се получат пленарни изображения и изображения на цялото тяло в рамките на няколко минути.

Позитронно-емисионна томография

PET използва радионуклиди, които излъчват позитрони. Това е количествен метод, който ви позволява да получите наслоени изображения на органи. Използването на флуородезоксиглюкоза, маркирана с 18 F, позволява да се прецени използването на глюкоза, а с помощта на вода, маркирана с 15 O, е възможно да се изследва мозъчният кръвен поток. Позитронно-емисионната томография дава възможност да се диференцира първичният тумор от метастазите и да се оцени жизнеспособността на тумора, обмяната на туморните клетки и метаболитните промени в отговор на терапията.

Приложение в диагностиката и в дългосрочен план

Костна сцинтиграфия

Костната сцинтиграфия обикновено се извършва 2-4 часа след инжектиране на 550 MBq 99Tc-белязан метилен дифосфонат (99Tc-медронат) или хидроксиметилен дифосфонат (99Tc-оксидронат). Позволява ви да получите мултипланарни изображения на кости и изображение на целия скелет. При липса на реактивно повишаване на остеобластната активност, костен тумор на сцинтиграми може да изглежда като "студен" фокус.

Висока чувствителност на костната сцинтиграфия (80-100%) при диагностицирането на метастази на рак на гърдата, рак на простатата, бронхогенен рак на белия дроб, рак на стомаха, остеогенен сарком, рак на шийката на матката, сарком на Юинг, тумори на главата и шията, невробластом и рак на яйчниците. Чувствителността на този метод е малко по-ниска (приблизително 75%) за меланом, дребноклетъчен рак на белия дроб, лимфогрануломатоза, рак на бъбреците, рабдомиосаркома, мултиплен миелом и рак на пикочния мехур.

Сцинтиграфия на щитовидната жлеза

Показания за сцинтиграфия на щитовидната жлеза в онкологията са следните:

• изследване на единичен или доминиращ възел;
• контролно изследване в дългосрочен период след хирургична резекция на щитовидната жлеза за диференциран рак.

Лечение с открити източници на радиация

Прицелната лъчева терапия с радиофармацевтици, селективно абсорбирани от тумора, съществува от около половин век. Рационален фармацевтичен препарат, използван за целенасочена лъчева терапия, трябва да има висок афинитет към туморната тъкан, високо съотношение фокус/фон и да се задържа в туморната тъкан за дълго време. Радиофармацевтичното лъчение трябва да има достатъчно висока енергия, за да осигури терапевтичен ефект, но да бъде ограничено главно до границите на тумора.

Лечение на диференциран рак на щитовидната жлеза 131 I

Този радионуклид позволява да се разруши тъканта на щитовидната жлеза, останала след тотална тиреоидектомия. Използва се и за лечение на рецидивиращ и метастатичен рак на този орган.

Лечение на тумори от производни на нервния гребен 131 I-MIBG

Мета-йодбензилгуанидин, белязан с 131 I (131 I-MIBG). успешно се използва при лечението на тумори от производни на нервния гребен. Седмица след назначаването на радиофармацевтика можете да направите контролна сцинтиграфия. При феохромоцитом лечението дава положителен резултат в повече от 50% от случаите, при невробластом - в 35%. Лечението с 131 I-MIBG дава известен ефект и при пациенти с параганглиом и медуларен рак на щитовидната жлеза.

Радиофармацевтици, които селективно се натрупват в костите

Честотата на костните метастази при пациенти с рак на гърдата, белия дроб или простатата може да достигне до 85%. Радиофармацевтиците, които селективно се натрупват в костите, са сходни по своята фармакокинетика с калция или фосфата.

Използването на радионуклиди, селективно натрупващи се в костите, за премахване на болката в тях започва с 32 P-ортофосфат, който, въпреки че се оказва ефективен, не се използва широко поради токсичния му ефект върху костния мозък. 89 Sr е първият патентован радионуклид, одобрен за системно лечение на костни метастази при рак на простатата. След интравенозно приложение на 89 Sr в количество, еквивалентно на 150 MBq, той се абсорбира селективно от скелетните области, засегнати от метастази. Това се дължи на реактивни промени в костната тъкан около метастазата и повишаване на метаболитната й активност.Инхибирането на функциите на костния мозък се появява след около 6 седмици. След еднократно инжектиране на 89 Sr при 75-80% от пациентите болката бързо отшумява и прогресията на метастазите се забавя. Този ефект продължава от 1 до 6 месеца.

Интракавитарна терапия

Предимството на директното приложение на радиофармацевтици в плевралната кухина, перикардната кухина, коремната кухина, пикочния мехур, цереброспиналната течност или кистозните тумори е директният ефект на радиофармацевтиците върху туморната тъкан и липсата на системни усложнения. Обикновено за тази цел се използват колоиди и моноклонални антитела.

Моноклонални антитела

Когато моноклоналните антитела бяха използвани за първи път преди 20 години, мнозина започнаха да ги смятат за чудодейно лекарство за рак. Задачата беше да се получат специфични антитела към активните туморни клетки, които носят радионуклид, който унищожава тези клетки. Развитието на радиоимунотерапията обаче в момента е повече проблематично, отколкото успешно и бъдещето й е несигурно.

Цялостно облъчване на тялото

За подобряване на резултатите от лечението на тумори, чувствителни към химио- или лъчетерапия, и ликвидиране на стволови клетки, останали в костния мозък, преди трансплантация на донорни стволови клетки се използва увеличаване на дозите на химиотерапевтичните лекарства и високата доза радиация.

Мишени за облъчване на цялото тяло

Унищожаване на останалите туморни клетки.

Унищожаване на остатъчен костен мозък, за да се позволи присаждане на донорен костен мозък или донорни стволови клетки.

Осигуряване на имуносупресия (особено когато донорът и реципиентът са HLA несъвместими).

Показания за терапия с високи дози

Други тумори

Те включват невробластом.

Видове трансплантация на костен мозък

Автотрансплантация - стволовите клетки се трансплантират от кръв или криоконсервиран костен мозък, получени преди облъчване с високи дози.

Алотрансплантация - трансплантира се съвместим или несъвместим костен мозък (но с един идентичен хаплотип) за HLA, получен от родствени или несвързани донори (създадени са регистри на донорите на костен мозък, за да се изберат несвързани донори).

Скрининг на пациенти

Заболяването трябва да е в ремисия.

Не трябва да има сериозни увреждания на бъбреците, сърцето, черния дроб и белите дробове, за да може пациентът да се справи с токсичните ефекти на химиотерапията и облъчването на цялото тяло.

Ако пациентът приема лекарства, които могат да причинят токсични ефекти, подобни на тези при облъчване на цялото тяло, органите, които са най-податливи на тези ефекти, трябва да бъдат специално изследвани:

• ЦНС - при лечение на аспарагиназа;
• бъбреци - при лечение с платинови препарати или ифосфамид;
• бели дробове - при лечение с метотрексат или блеомицин;
• сърце - при лечение с циклофосфамид или антрациклини.

Ако е необходимо, се предписва допълнително лечение за предотвратяване или коригиране на дисфункции на органи, които могат да бъдат особено засегнати от облъчването на цялото тяло (например централната нервна система, тестисите, медиастиналните органи).

обучение

Един час преди експозицията пациентът приема антиеметици, включително блокери на обратното захващане на серотонина, и му се прилага интравенозен дексаметазон. За допълнителна седация може да се даде фенобарбитал или диазепам. При малки деца, ако е необходимо, се прибягва до обща анестезия с кетамин.

Методика

Оптималното енергийно ниво, зададено на linac, е приблизително 6 MB.

Пациентът лежи по гръб или настрани, или редувайки положение по гръб и настрани под екран от органично стъкло (perspex), което осигурява облъчване на кожата с пълна доза.

Облъчването се извършва от две противоположни полета с еднаква продължителност във всяка позиция.

Масата, заедно с пациента, се намира на по-голямо от обичайното разстояние от рентгеновия апарат, така че размерът на полето на облъчване да покрива цялото тяло на пациента.

Разпределението на дозата при облъчване на цялото тяло е неравномерно, което се дължи на неравномерното облъчване в предно-задната и задно-предната посока по цялото тяло, както и на неравномерната плътност на органите (особено на белите дробове в сравнение с други органи и тъкани). За по-равномерно разпределение на дозата се използват болуси или екраниране на белите дробове, но описаният по-долу режим на облъчване при дози, които не надвишават поносимостта на нормалните тъкани, прави тези мерки излишни. Най-рисковият орган са белите дробове.

Изчисляване на дозата

Разпределението на дозата се измерва с помощта на кристални дозиметри с литиев флуорид. Дозиметърът се прилага върху кожата в областта на върха и основата на белите дробове, медиастинума, корема и таза. Дозата, абсорбирана от тъканите, разположени в средната линия, се изчислява като средната стойност на резултатите от дозиметрията на предната и задната повърхност на тялото или се извършва CT на цялото тяло и компютърът изчислява дозата, абсорбирана от определен орган или тъкан .

Режим на облъчване

възрастни. Оптималните дробни дози са 13,2-14,4 Gy, в зависимост от предписаната доза в точката на нормализиране. За предпочитане е да се съсредоточите върху максимално поносимата доза за белите дробове (14,4 Gy) и да не я превишавате, тъй като белите дробове са органи, ограничаващи дозата.

деца. Толерантността на децата към радиация е малко по-висока от тази на възрастните. Съгласно схемата, препоръчана от Съвета по медицински изследвания (MRC), общата доза облъчване се разделя на 8 фракции по 1,8 Gy всяка с продължителност на лечението 4 дни. Използват се и други схеми на облъчване на цялото тяло, които също дават задоволителни резултати.

Токсични прояви

остри прояви.

• Гадене и повръщане - обикновено се появяват приблизително 6 часа след излагане на първата частична доза.
• Подуване на паротидната слюнчена жлеза - развива се през първите 24 дни и след това изчезва от само себе си, въпреки че пациентите остават сухи в устата няколко месеца след това.
• Артериална хипотония.
• Треска, контролирана с глюкокортикоиди.
• Диария - появява се на 5-ия ден поради радиационен гастроентерит (мукозит).

Забавена токсичност.

• Пневмонит, проявяващ се със задух и характерни промени на рентгенография на гръдния кош.
• Сънливост поради преходна демиелинизация. Появява се на 6-8 седмица, придружено от анорексия, в някои случаи и гадене, изчезва в рамките на 7-10 дни.

късна токсичност.

• Катаракта, чиято честота не надвишава 20%. Обикновено честотата на това усложнение се увеличава между 2 и 6 години след експозицията, след което настъпва плато.
• Хормонални промени, водещи до развитие на азооспермия и аменорея и впоследствие - стерилитет. Много рядко се запазва плодовитостта и е възможна нормална бременност без увеличаване на случаите на вродени аномалии в потомството.
• Хипотиреоидизъм, който се развива в резултат на радиационно увреждане на щитовидната жлеза, в комбинация с увреждане на хипофизната жлеза или без него.
• При деца секрецията на хормона на растежа може да бъде нарушена, което в комбинация с ранното затваряне на епифизните растежни зони, свързани с облъчването на цялото тяло, води до спиране на растежа.
• Развитие на вторични тумори. Рискът от това усложнение след облъчване на цялото тяло се увеличава 5 пъти.
• Продължителната имуносупресия може да доведе до развитие на злокачествени тумори на лимфоидната тъкан.