Cu fracţionare medie, o singură doză este. Eficacitatea radioterapiei fracționate pentru cancer

FRACȚIONAREA DOZELOR NECONVENȚIONALE

A.V. Boyko, Chernichenko A.V., S.L. Daryalova, Meshcheryakova I.A., S.A. Ter-Harutyunyants
MNIOI numit după. P.A. Herzen, Moscova

Utilizarea clinică a radiațiilor ionizante se bazează pe diferențele de radiosensibilitate a tumorilor și a țesuturilor normale, numit interval radioterapeutic. Când obiectele biologice sunt expuse la radiații ionizante, apar procese alternative: deteriorarea și restaurarea. Datorită cercetărilor radiobiologice fundamentale, s-a dovedit că, atunci când este iradiat în cultura de țesut, gradul de deteriorare a radiațiilor și restabilirea tumorii și a țesuturilor normale sunt echivalente. Dar situația se schimbă dramatic atunci când o tumoare din corpul pacientului este iradiată. Prejudiciul inițial rămâne același, dar recuperarea nu este aceeași. Țesuturile normale, datorită conexiunilor neuroumorale stabile cu organismul gazdă, restaurează daunele radiațiilor mai rapid și mai complet decât o tumoare datorită autonomiei sale inerente. Prin utilizarea și manipularea acestor diferențe, este posibil să se realizeze distrugerea totală a tumorii, păstrând în același timp țesutul normal.

Fracționarea dozei neconvenționale ni se pare a fi una dintre cele mai atractive modalități de a gestiona radiosensibilitatea. Cu o opțiune de împărțire a dozei selectată în mod adecvat, fără costuri suplimentare, se poate obține o creștere semnificativă a afectarii tumorii, protejând simultan țesuturile din jur.

Când se discută problemele fracționării dozei netradiționale, ar trebui definit conceptul de regimuri de radioterapie „tradiționale”. În diferite țări ale lumii, evoluția terapiei cu radiații a dus la apariția diferitelor regimuri de fracționare a dozelor care au devenit „tradiționale” pentru aceste țări. De exemplu, conform Școlii din Manchester, un curs de tratament cu radiații radicale constă din 16 fracții și se desfășoară pe parcursul a 3 săptămâni, în timp ce în SUA se livrează 35-40 de fracții în 7-8 săptămâni. În Rusia, în cazurile de tratament radical, fracționarea a 1,8-2 Gy o dată pe zi, de 5 ori pe săptămână este considerată tradițională la dozele totale, care sunt determinate de structura morfologică a tumorii și de toleranța țesuturilor normale situate în iradiere. zona (de obicei în intervalul 60-70 Gr).

Factorii de limitare a dozei în practica clinică sunt fie reacțiile acute de radiații, fie leziunile întârziate post-radiere, care depind în mare măsură de natura fracționării. Observațiile clinice ale pacienților tratați cu regimuri tradiționale au permis radioterapeuților să stabilească relația așteptată între severitatea reacțiilor acute și cele întârziate (cu alte cuvinte, intensitatea reacțiilor acute se corelează cu probabilitatea de a dezvolta leziuni întârziate la țesuturile normale). Aparent, cea mai importantă consecință a dezvoltării unor regimuri netradiționale de fracționare a dozelor, care are numeroase confirmări clinice, este faptul că probabilitatea așteptată de deteriorare a radiațiilor descrisă mai sus nu mai este corectă: efectele întârziate sunt mai sensibile la modificările unice. doza focală eliberată pe fracțiune, iar reacțiile acute sunt mai sensibile la fluctuațiile nivelului total al dozei.

Deci, toleranța țesuturilor normale este determinată de parametrii dependenți de doză (doză totală, durata totală a tratamentului, doză unică pe fracțiune, număr de fracții). Ultimii doi parametri determină nivelul de acumulare a dozei. Intensitatea reacțiilor acute care se dezvoltă în epiteliu și alte țesuturi normale, a căror structură include celule stem, mature și funcționale (de exemplu, măduva osoasă), reflectă echilibrul dintre nivelul de moarte celulară sub influența radiațiilor ionizante și nivelul de regenerarea celulelor stem supraviețuitoare. Acest echilibru depinde în primul rând de nivelul de acumulare a dozei. Severitatea reacțiilor acute determină și nivelul dozei administrate pe fracție (în termeni de 1 Gy, fracțiile mari au un efect dăunător mai mare decât cele mici).

După atingerea maximului reacțiilor acute (de exemplu, dezvoltarea epiteliitei umede sau confluente a membranelor mucoase), moartea ulterioară a celulelor stem nu poate duce la o creștere a intensității reacțiilor acute și se manifestă numai printr-o creștere a timpului de vindecare. . Și numai dacă numărul de celule stem supraviețuitoare nu este suficient pentru repopularea țesuturilor, atunci reacțiile acute se pot transforma în deteriorarea radiațiilor (9).

Leziunile cauzate de radiații se dezvoltă în țesuturile caracterizate printr-o schimbare lentă a populației celulare, cum ar fi țesutul conjunctiv matur și celulele parenchimului diferitelor organe. Datorită faptului că în astfel de țesuturi epuizarea celulară nu se manifestă până la sfârșitul cursului standard de tratament, regenerarea este imposibilă în timpul ultimului curs. Astfel, spre deosebire de reacțiile acute de radiații, nivelul de acumulare a dozei și durata totală a tratamentului nu au un impact semnificativ asupra severității daunelor tardive. Cu toate acestea, deteriorarea tardivă depinde în principal de doza totală, doza pe fracție și intervalul dintre fracțiuni, în special în cazurile în care fracțiunile sunt eliberate într-o perioadă scurtă de timp.

Din punct de vedere al efectului antitumoral, un curs continuu de iradiere este mai eficient. Cu toate acestea, acest lucru nu este întotdeauna posibil datorită dezvoltării reacțiilor acute de radiații. În același timp, s-a cunoscut faptul că hipoxia țesutului tumoral este asociată cu o vascularizare insuficientă a acestuia din urmă și s-a propus ca după administrarea unei anumite doze (critice pentru dezvoltarea reacțiilor acute de radiații), să se întreprindă o pauză în tratament. pentru reoxigenare și refacere a țesuturilor normale. Un moment nefavorabil al pauzei este pericolul repopulării celulelor tumorale care și-au păstrat viabilitatea, prin urmare, atunci când se utilizează un curs divizat, nu există o creștere a intervalului radioterapeutic. Primul raport conform căruia, în comparație cu tratamentul continuu, tratamentul bazat pe fracționare produce rezultate mai slabe în absența ajustărilor focale unice și a dozei totale pentru a compensa întreruperea tratamentului a fost publicat de Million et Zimmerman în 1975 (7). Budhina și colab. (1980) au calculat mai târziu că doza necesară pentru a compensa întreruperea a fost de aproximativ 0,5 Gy pe zi (3). Un raport mai recent al lui Overgaard et al (1988) afirmă că, pentru a obține un grad egal de radicalitate a tratamentului, o pauză de 3 săptămâni în terapia pentru cancerul laringian necesită o creștere a volumului de livrare de 0,11-0,12 Gy (adică 0. 5-0,6 Gy pe zi) (8). Lucrarea arată că, cu un ROD de 2 Gy pentru a reduce fracția de celule clonogene supraviețuitoare, în timpul unei pauze de 3 săptămâni numărul celulelor clonogene se dublează de 4-6 ori, în timp ce timpul de dublare a acestora se apropie de 3,5-5 zile. Cea mai detaliată analiză a echivalentului de doză pentru regenerare în timpul radioterapiei fracționate a fost efectuată de Withers și colab. și Maciejewski și colab. (13, 6). Studiile arată că, după diferite durate de întârziere în tratamentul cu radiații fracționate, celulele clonogene supraviețuitoare dezvoltă rate atât de mari de repopulare încât fiecare zi suplimentară de tratament necesită o creștere de aproximativ 0,6 Gy pentru a compensa. Această valoare a echivalentului de doză de repopulare în timpul radioterapiei este apropiată de cea obținută prin analiza cursului divizat. Cu toate acestea, cu un curs divizat, tolerabilitatea tratamentului se îmbunătățește, mai ales în cazurile în care reacțiile acute la radiații împiedică un curs continuu.

Ulterior, intervalul a fost redus la 10-14 zile, deoarece repopularea celulelor clonale supraviețuitoare începe la începutul săptămânii a 3-a.

Impulsul pentru dezvoltarea unui „modificator universal” - moduri de fracționare netradiționale - au fost datele obținute în timpul studiului unui radiosensibilizator specific HBO. În anii 60, s-a demonstrat că utilizarea fracțiilor mari în timpul radioterapiei în condiții HBOT este mai eficientă comparativ cu fracționarea clasică, chiar și în grupurile de control în aer (2). Desigur, aceste date au contribuit la dezvoltarea și introducerea în practică a regimurilor de fracționare neconvenționale. Astăzi există un număr mare de astfel de opțiuni. Aici sunt câțiva dintre ei.

Hipofracționare: se folosesc fractii mai mari comparativ cu regimul clasic (4-5 Gy), se reduce numarul total de fractii.

Hiperfracționare implică utilizarea unor doze unice focale mici, comparativ cu „clasice”, (1-1,2 Gy), eliberate de mai multe ori pe zi. Numărul total de facțiuni a crescut.

Hiperfracționare accelerată continuă ca varianta de hiperfractionare: fractiile sunt mai apropiate de cele clasice (1,5-2 Gy), dar se livreaza de cateva ori pe zi, ceea ce permite reducerea timpului total de tratament.

Fracționare dinamică: modul de divizare a dozelor, în care administrarea fracţiunilor mărite alternează cu fracţionarea clasică sau administrarea de doze mai mici de 2 Gy de mai multe ori pe zi etc.

Construcția tuturor schemelor de fracționare netradiționale se bazează pe informații despre diferențele de viteză și completitatea refacerii daunelor radiațiilor în diferite tumori și țesuturi normale și gradul de reoxigenare a acestora.

Astfel, tumorile caracterizate printr-o rată de creștere rapidă, un bazin proliferativ ridicat și o radiosensibilitate pronunțată necesită doze unice mai mari. Un exemplu este metoda de tratare a pacienților cu cancer pulmonar cu celule mici (SCLC), dezvoltată la Institutul de Cercetare Oncologică din Moscova, care poartă numele. P.A. Herzen (1).

Pentru această localizare tumorală au fost dezvoltate și studiate sub aspect comparativ 7 metode de fracționare a dozei netradiționale. Cea mai eficientă dintre ele a fost metoda de împărțire a dozelor zilnice. Ținând cont de cinetica celulară a acestei tumori, iradierea s-a efectuat zilnic în fracțiuni mărite de 3,6 Gy cu împărțire zilnică în trei porțiuni de 1,2 Gy, eliberate la intervale de 4-5 ore. Pe parcursul a 13 zile de tratament, SOD este de 46,8 Gy, echivalent cu 62 Gy. Din 537 de pacienți, resorbția completă a tumorii în zona loco-regională a fost de 53-56% față de 27% cu fracționare clasică. Dintre aceștia, 23,6% cu o formă localizată au supraviețuit peste 5 ani.

Tehnica împărțirii multiple a dozei zilnice (clasică sau mărită) cu un interval de 4-6 ore este din ce în ce mai utilizată. Datorită restabilirii rapide și mai complete a țesutului normal atunci când se utilizează această tehnică, este posibilă creșterea dozei la tumoră cu 10-15% fără a crește riscul de deteriorare a țesutului normal.

Acest lucru a fost confirmat în numeroase studii randomizate ale clinicilor de top din lume. Un exemplu sunt câteva lucrări dedicate studiului cancerului pulmonar fără celule mici (NSCLC).

Studiul RTOG 83-11 (fază II) a examinat un regim de hiperfracționare care a comparat diferite niveluri de SOD (62 Gy; 64,8 Gy; 69,6 Gy; 74,4 Gy și 79,2 Gy) livrate în fracțiuni de 1,2 Gy de două ori pe zi. Cea mai mare rată de supraviețuire a pacienților a fost observată cu un SOD de 69,6 Gy. Prin urmare, un regim de fracționare cu un SOD de 69,6 Gy (RTOG 88-08) a fost studiat într-un studiu clinic de fază III. Studiul a inclus 490 de pacienți cu NSCLC local avansat, care au fost randomizați după cum urmează: grupul 1 - 1,2 Gy de două ori pe zi până la un SOD de 69,6 Gy și grupul 2 - 2 Gy zilnic până la un SOD de 60 Gy. Cu toate acestea, rezultatele pe termen lung au fost mai mici decât cele așteptate: supraviețuirea mediană și speranța de viață de 5 ani în grupuri au fost de 12,2 luni, 6% și, respectiv, 11,4 luni, 5%.

Fu XL și colab. (1997) au studiat un regim de hiperfracționare de 1,1 Gy de 3 ori pe zi cu un interval de 4 ore până la un SOD de 74,3 Gy. Ratele de supraviețuire la 1, 2 și 3 ani au fost de 72%, 47% și 28% în grupul de pacienți care au primit RT în regimul hiperfracționat și de 60%, 18% și 6% în grupul cu doză clasică. fracţionare (4) . În același timp, esofagita „acută” în grupul de studiu a fost observată semnificativ mai des (87%) comparativ cu grupul de control (44%). În același timp, nu a existat o creștere a frecvenței și severității complicațiilor tardive ale radiațiilor.

Un studiu randomizat realizat de Saunders NI et al (563 de pacienți) a comparat două grupuri de pacienți (10). Fracționare accelerată continuă (1,5 Gy de 3 ori pe zi timp de 12 zile până la SOD 54 Gy) și radioterapie clasică până la SOD 66 Gy. Pacienții tratați cu regimul hiperfracționat au avut o îmbunătățire semnificativă a ratelor de supraviețuire la 2 ani (29%) comparativ cu regimul standard (20%). Studiul nu a observat, de asemenea, o creștere a incidenței daunelor cu radiații tardive. Totodată, în lotul de studiu, esofagita severă a fost observată mai des decât la fracţionarea clasică (19%, respectiv 3%), deşi au fost observate mai ales după terminarea tratamentului.

O altă direcție de cercetare este metoda de iradiere diferențiată a tumorii primare în zona locoregională după principiul „câmp în câmp”, în care se livrează o doză mai mare tumorii primare decât zonelor regionale în aceeași perioadă de timp. . Uitterhoeve AL și colab. (2000) în studiul EORTC 08912 au adăugat 0,75 Gy zilnic (volum de creștere) pentru a crește doza la 66 Gy. Ratele de supraviețuire la 1 și 2 ani au fost de 53% și 40% cu tolerabilitate satisfăcătoare (12).

Sun LM și colab. (2000) au administrat local tumorii o doză zilnică suplimentară de 0,7 Gy, ceea ce, împreună cu o reducere a timpului total de tratament, a permis obținerea răspunsurilor tumorale în 69,8% din cazuri, comparativ cu 48,1% folosind metoda clasică. regim de fracționare ( unsprezece). King și colab. (1996) au folosit un regim de hiperfracționare accelerată în combinație cu creșterea dozei focale la 73,6 Gy (amplificare) (5). În același timp, supraviețuirea mediană a fost de 15,3 luni; dintre 18 pacienți cu NSCLC care au fost supuși controlului bronhoscopic de control, controlul local confirmat histologic a fost de aproximativ 71% cu o perioadă de urmărire de până la 2 ani.

Pentru radioterapie independentă și tratament combinat, diferite opțiuni pentru fracționarea dinamică a dozei, dezvoltate la Institutul de Cercetare de Ortopedie din Moscova, s-au dovedit bine. P.A. Herzen. S-au dovedit a fi mai eficiente decât fracționarea clasică și adăugarea monotonă a fracțiilor mărite atunci când se utilizează doze izoeficiente nu numai pentru cancerul cu celule scuamoase și adenogen (plămân, esofag, rect, stomac, cancer ginecologic), ci și pentru sarcoamele țesuturilor moi.

Fracționarea dinamică a crescut semnificativ eficacitatea iradierii prin creșterea SOD fără a crește reacțiile de radiație ale țesuturilor normale.

Astfel, în cancerul gastric, considerat în mod tradițional ca un model radiorezistent de tumori maligne, utilizarea iradierii preoperatorii conform schemei de fracționare dinamică a făcut posibilă creșterea ratei de supraviețuire la 3 ani a pacienților la 78% față de 47-55% cu tratament chirurgical sau combinat cu utilizarea modului de iradiere concentrată clasic și intensiv. În același timp, 40% dintre pacienți prezentau patomorfoză cu radiații de gradul III-IV.

Pentru sarcoamele țesuturilor moi, utilizarea radioterapiei în plus față de intervenția chirurgicală folosind o schemă originală de fracționare dinamică a făcut posibilă reducerea ratei recăderilor locale de la 40,5% la 18,7%, în timp ce crește supraviețuirea la 5 ani de la 56% la 65%. S-a înregistrat o creștere semnificativă a gradului de patomorfoză de radiații (gradul III-IV de patomorfoză de radiații în 57% față de 26%), iar acești indicatori s-au corelat cu frecvența recăderilor locale (2% față de 18%).

Astăzi, știința națională și mondială sugerează utilizarea diferitelor opțiuni pentru fracționarea dozei netradiționale. Această diversitate se explică într-o anumită măsură prin faptul că ținând cont de repararea daunelor subletale și potențial letale în celule, repopulare, oxigenare și reoxigenare, progresia prin fazele ciclului celular, i.e. principalii factori care determină răspunsul tumorii la radiații sunt practic imposibili pentru predicția individuală în clinică. Până acum avem doar caracteristici de grup pentru selectarea unui regim de fracţionare a dozei. In majoritatea situatiilor clinice, cu indicatii justificate, aceasta abordare releva avantajele fractionarii netraditionale fata de cea clasica.

Astfel, putem concluziona că fracţionarea netradiţională a dozei permite influenţarea simultană alternativă a gradului de deteriorare a radiaţiilor asupra tumorii şi a ţesuturilor normale, îmbunătăţind în acelaşi timp semnificativ rezultatele tratamentului cu radiaţii, păstrând în acelaşi timp ţesuturile normale. Perspectivele de dezvoltare a NPD sunt asociate cu căutarea unor corelații mai strânse între regimurile de iradiere și caracteristicile biologice ale tumorii.

Bibliografie:

1. Boyko A.V., Trakhtenberg A.X. Radiații și metode chirurgicale în terapia complexă a pacienților cu formă localizată de cancer pulmonar cu celule mici. În cartea: „Cancerul pulmonar”.- M., 1992, p. 141-150.

2. Daryalova S.L. Oxigenarea hiperbară în tratamentul cu radiații al pacienților cu tumori maligne. Capitolul din carte: „oxigenarea hiperbară”, M., 1986.

3. Budhina M, Skrk J, Smid L și colab.: Tumor cell repopulating in the rest interval of split-course radiation treatment. 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 Radioterapia accelerată hiperfracționată pentru cancerul pulmonar fără celule mici: studiu clinic de fază I/II. //Int J Radiat Oncol Biol Phys; 39(3):545-52 1997

5. King SC, Acker JC, Kussin PS, et al. Radioterapia accelerată hiperfracționată cu doze mari, folosind un impuls concomitent pentru tratamentul cancerului pulmonar fără celule mici: toxicitate neobișnuită și rezultate timpurii promițătoare. //Int J Radiat Oncol Biol Phys. 1996;36:593-599.

6. Maciejewski B, Withers H, Taylor J și colab.: Fracționarea dozei și regenerarea în radioterapie pentru cancerul cavității bucale și orofaringe: răspunsul la doză și repopularea tumorii. Int J Radiat Oncol Biol Phys 13:41, 1987

7. Million RR, Zimmerman RC: Evaluarea tehnicii cu cursuri separate de la Universitatea din Florida pentru diferite carcinoame cu celule scuamoase ale capului și gâtului. Cancer 35:1533, 1975

8. Overgaard J, Hjelm-Hansen M, Johansen L și colab.: Comparație a radioterapiei convenționale și cu cursuri separate ca tratament primar în carcinomul laringelui. Acta Oncol 27:147, 1988

9. Peters LJ, Ang KK, Thames HD: Fracționarea accelerată în tratamentul cu radiații al cancerului de cap și gât: O comparație critică a diferitelor strategii. Acta Oncol 27:185, 1988

10. Saunders MI, Dische S, Barrett A, et al. Radioterapia accelerată și hiperfracționată continuă (CHART) versus radioterapia convențională în cancerul pulmonar fără celule mici: un studiu multicentric randomizat. HART Comitetul de conducere. //Lancet. 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 Radioterapia de stimulare concomitentă pentru cancerul pulmonar fără celule mici inoperabil: raport preliminar al unui prospect prospectiv studiu randomizat. //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 Toxicitatea radioterapiei în doze mari combinată cu cisplatină zilnică în cancerul pulmonar fără celule mici: rezultate a studiului EORTC 08912 faza I/II. Organizația Europeană pentru Cercetare și Tratamentul Cancerului. //Eur J Cancer; 36(5):592-600 2000

13. Withers RH, Taylor J, Maciejewski B: Riscul de repopulare accelerată a clonogenului tumoral în timpul radioterapiei. Acta Oncol 27:131, 1988

Sunt evidențiate principiile radiobiologice ale fracționării dozei de radioterapie și se analizează influența factorilor de fracționare a dozei de radioterapie asupra rezultatelor tratamentului tumorilor maligne. Sunt prezentate date privind utilizarea diferitelor regimuri de fracționare în tratamentul tumorilor cu potențial proliferativ ridicat.

Fracționarea dozei, terapie cu radiatii

Adresă scurtă: https://site/140164946

IDR: 140164946

Bibliografie Bazele Fracționării Dozei de Radioterapia

• Coutard, H. Rontgentherapie der Karzinome/H. Coutard//Strahlentherapie.-1937.-Vol. 58.-P. 537-540.
• Withers, H.R. Baze biologice pentru schemele de fracţionare modificate/H.R. Greaban//Rac-1985.-Vol. 55.-P. 2086-2095.
• Wheldon, T.E. Modele matematice în cercetarea cancerului/T.E. Wheldon//In: Modele matematice în cercetarea cancerului.-Ed. Adam Hilger.-IOP Publishing Ltd.-Bristol și Philadelphia.-1988.-247p.
• Radiobiologie clinică/S.P. Yarmonenko, [etc.]//M: Medicină.-1992.-320p.
• Fracționare în radioterapie/J. Fowler, //ASTRO nov. 1992.-501c.
• Fowler, J.F. Articol de recenzie -Formula liniar-quadratică și progresul în radioterapie fracționată/J.F. Fowler//Brit. J. Radiol.-1989.-Vol. 62.-P. 679-694.
• Withers, H.R. Baze biologice pentru schemele de fracționare modificate/H.R. Greaban//Rac-1985.-Vol. 55.-P. 2086-2095.
• Fowler, J.F. Radiobiologia brahiterapiei/J.F. Fowler//in: Brahiterapie HDR și LDR.-Ed. Martinez, Orton, Mold.-Nucletron.-Columbia.-1989.-P. 121-137.
• Denekamp, ​​​​J. Cinetica celulară și biologia radiațiilor/J. Denekamp//Int. J. Radiat. Biol.-1986.-Vol. 49.-P. 357-380.
• Importanța timpului general de tratament pentru rezultatul radioterapiei carcinomului avansat de cap și gât: dependență de diferențierea tumorii/O. Hansen, //Radiother. Oncol.-1997.-Vol. 43.-P. 47-52.
• Fowler, J.F. Fracționare și câștig terapeutic/J.F. Fowler//in: Baza biologică a radioterapiei.-ed. G. G. Steel, G. E. Adams și A. Horwich.-Elsevier, Amsterdam.-1989.-P.181-207.
• Fowler, J.F. Cât de valoroase sunt programele scurte în radioterapie?/J.F. Fowler//Radiother. Oncol.-1990.-Vol. 18.-P.165-181.
• Fowler, J.F. Fracționare non-standard în radioterapie (editorial)/J.F. Fowler//Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Fiz.-1984.-Vol. 10. -P. 755-759.
• Fowler, J.F. Pierderea controlului local cu fracţionare prelungită în radioterapie/J.F. Fowler//In: International Congress of Radiation Oncology 1993 (ICRO"93).-P. 126.
• Wheldon, T.E. Rațiune radiobiologică pentru compensarea lacunelor în regimurile de radioterapie prin accelerarea postgap a fracționării/T.E. Wheldon//Brit. J. Radiol.-1990.-Vol. 63.-P. 114-119.
• Efectele tardive ale radioterapiei hiperfracționate pentru cancerul avansat de cap și gât: rezultatele urmăririi pe termen lung ale RTOG 83-13/Fu KK., //Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Fiz.-1995.-Vol. 32. -P. 577-588.
• Un studiu randomizat de faza III al grupului de oncologie cu radioterapie (RTOG) pentru a compara hiperfracționarea și două variante de fracționare accelerată cu radioterapia standard de fracționare pentru carcinoamele cu celule scuamoase ale capului și gâtului: primul raport al RTOG 9003/Fu KK., //Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Fiz.-2000.-Vol. 48. -P. 7-16.
• Un studiu randomizat de faza III de grup de oncologie de radioterapie (RTOG) pentru a compara hiperfracționarea și două variante de fracționare accelerată cu radioterapia standard de fracționare pentru carcinoamele cu celule scuamoase ale capului și gâtului: rezultate preliminare ale RTOG 9003/Fu KK., //Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Fiz.-1999.-Vol. 45, suppl. 3. -P. 145.
• Studiul randomizat EORTC pe trei fracții pe zi și misonidasol (procesul nr. 22811) în cancerul avansat de cap și gât: rezultate pe termen lung și efecte secundare/W. van den Bogaert, //Radiother. Oncol.-1995.-Vol. 35.-P. 91-99.
• Fracționarea accelerată (AF) în comparație cu fracționarea convențională (CF) îmbunătățește controlul loco-regional în radioterapia cancerului avansat de cap și gât: rezultatele studiului randomizat EORTC 22851/J.-C. Horiot, //Radiother. Oncol.-1997.-Vol. 44.-P. 111-121.
• Studii multicentre randomizate ale CHART vs radioterapia convențională în cancerul pulmonar al capului și gâtului și fără celule mici: un raport intermediar/M.I. Saunders, //Br. J. Cancer-1996.-Vol. 73.-P. 1455-1462.
• Un studiu multicentric randomizat de CHART vs radioterapie convențională în cap și gât/M.I. Saunders, //Radiother. Oncol.-1997.-Vol. 44.-P. 123-136.
• Regimul HART și morbiditatea/S. Dische, //Acta Oncol.-1999.-Vol. 38, nr.2.-P. 147-152.
• Hiperfracționarea accelerată (AHF) este superioară fracționării convenționale (CF) în iradierea postoperatorie a cancerului capului și gâtului (HNC) local avansat: influența proliferării/H.K. Awwad, //Br. J. Cancer.-1986.-Vol. 86, nr.4.-P. 517-523.
• Radioterapia accelerată în tratamentul cancerelor de cap și gât foarte avansate și inoperabile/A. Lusinchi, //Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Fiz.-1994.-Vol. 29. -P. 149-152.
• Radiotherapie acceleree: premiers results in a series of carcinomes des voies aero-digestives superieures localement tres evolues/O. Dupuis, //Ann. Otolaringol. Chir. Cervocofac.-1996.-Vol. 113.-P. 251-260.
• Un studiu prospectiv randomizat de radiație zilnică hiperfracționată versus o singură dată convențională pentru carcinoamele cu celule scuamoase avansate ale faringelui și laringelui/B.J. Cummings, //Radiother. Oncol.-1996.-Vol. 40.-S30.
• Un studiu randomizat de radioterapie accelerată versus convențională în cancerul capului și gâtului/S.M. Jackson, //Radiother. Oncol.-1997.-Vol. 43.-P. 39-46.
• Radioterapia convențională ca tratament primar al carcinomului cu celule scuamoase (SCC) al capului și gâtului. Un studiu multicentric randomizat de 5 versus 6 fracții pe săptămână - raport preliminar din studiul DAHANCA 6 și 7/J. Overgaard, //Radiother. Oncol.-1996.-Vol. 40.-S31.
• Holsti, L.R. Dose escalada in accelerated hyperfracctionation for advanced head and neck cancer/Holsti L.R.//In: International Congress of Radiation Oncology.-1993 (ICRO"93).-P. 304.
• Fracționare în radioterapie/L. Moonen, //Tratament împotriva cancerului. Recenzii.-1994.-Vol. 20.-P. 365-378.
• Studiu clinic randomizat de fracționare accelerată de 7 zile pe săptămână în radioterapie pentru cancerul capului și gâtului. Raport preliminar privind toxicitatea terapeutică/K. Skladowski, //Radiother. Oncol.-1996.-Vol. 40.-S40.
• Withers, H.R. Procesul de hiperfracționare EORTC/H.R. Greaban//Radiother. Oncol.-1992.-Vol. 25.-P. 229-230.
• Tratamentul pacienților cu forme local avansate de cancer laringian utilizând un regim de doze multifracționate dinamice / Slobina E.L., [et al.]//Healthcare.-2000.-Nr. 6.-p. 42-44.
• Rezultatele pe termen lung ale tratamentului pacienților cu cancer laringian local avansat folosind iradierea în modul de multifracționare dinamică a dozei / Slobina E.L., [et al.]//În colecția: Materiale ale III-lea Congres al Oncologilor și Radiologilor din CIS, Minsk.-2004.-s . 350.

Metodele de radioterapie sunt împărțite în externe și interne, în funcție de metoda de eliberare a radiațiilor ionizante în leziunea iradiată. Combinația de metode se numește radioterapie combinată.

Metodele de iradiere externă sunt metode în care sursa de radiații este situată în afara corpului. Metodele externe includ metode de iradiere de la distanță în diverse instalații folosind distanțe diferite de la sursa de radiație la focarul iradiat.

Metodele de iradiere externă includ:

Y-terapie la distanță;

Radioterapie la distanță sau profundă;

Radioterapia bremsstrahlung de înaltă energie;

Terapie cu electroni rapid;

Terapia cu protoni, terapia cu neutroni și alte terapii accelerate cu particule;

Metoda de aplicare a iradierii;

Radioterapia cu focalizare apropiată (pentru tratamentul tumorilor maligne ale pielii).

Radioterapia cu fascicul extern poate fi efectuată în moduri static și mobil. În cazul iradierii statice, sursa de radiații este nemișcată în raport cu pacientul. Metodele de iradiere mobile includ iradierea cu pendul rotativ sau sectorial tangențial, rotațional-convergent și iradierea rotațională cu viteză controlată. Iradierea poate fi efectuată printr-un câmp sau poate fi multi-câmp - prin două, trei sau mai multe câmpuri. În acest caz, sunt posibile opțiuni pentru contor sau câmpuri transversale etc.. Iradierea poate fi efectuată cu un fascicul deschis sau folosind diferite dispozitive de modelare - blocuri de protecție, filtre în formă de pană și de nivelare, o diafragmă de grătare.

Cu metoda de aplicare a iradierii, de exemplu în practica oftalmologică, aplicatorii care conțin radionuclizi sunt aplicați la focarul patologic.

Radioterapia cu focalizare apropiată este utilizată pentru tratarea tumorilor maligne ale pielii, distanța de la anodul extern până la tumoră fiind de câțiva centimetri.

Metodele de iradiere internă sunt metode prin care sursele de radiații sunt introduse în țesuturi sau cavități corporale și sunt utilizate și sub forma unui radiofarmaceutic administrat în interiorul pacientului.

Metodele de iradiere internă includ:

iradiere intracavitară;

iradiere interstițială;

Terapia sistemică cu radionuclizi.

Atunci când se efectuează brahiterapie, sursele de radiații sunt introduse în organele goale folosind dispozitive speciale folosind metoda introducerii secvențiale a unui endostat și a surselor de radiații (iradiere bazată pe principiul postîncărcării). Pentru a efectua radioterapie pentru tumori de diferite localizări, există diverse endostate: metrocolpostate, metrostate, colpostate, proctostate, stomatate, esofagostate, bronhostate, citostate. Endostatele primesc surse de radiație închise, radionuclizi închiși într-o carcasă de filtru, în majoritatea cazurilor sub formă de cilindri, ace, tije scurte sau bile.

În timpul tratamentului radiochirurgical cu instalații de cuțit gamma și cuțit cibernetic, iradierea țintită a țintelor mici se efectuează folosind dispozitive stereotactice speciale folosind sisteme de ghidare optică precise pentru radioterapie tridimensională (3-dimensional - 3D) cu surse multiple.

În terapia sistemică cu radionuclizi, medicamentele radiofarmaceutice (RP) sunt administrate oral pacientului, compuși care sunt tropici pentru un anumit țesut. De exemplu, prin administrarea de iod radionuclid, se tratează tumorile maligne ale glandei tiroide și metastazele, iar prin administrarea de medicamente osteotrope se tratează metastazele osoase.

Tipuri de tratament cu radiații. Există obiective radicale, paliative și simptomatice ale terapiei cu radiații. Radioterapia radicală se efectuează cu scopul de a vindeca pacientul folosind doze radicale și volume de iradiere a tumorii primare și a zonelor de metastază limfogenă.

Tratamentul paliativ, care vizează prelungirea vieții pacientului prin reducerea dimensiunii tumorii și a metastazelor, se efectuează cu doze și volume mai mici de radiații decât cu radioterapia radicală. În procesul de radioterapie paliativă, la unii pacienți, cu un efect pozitiv pronunțat, este posibilă schimbarea obiectivului cu o creștere a dozelor totale și a volumelor de radiații la cele radicale.

Radioterapia simptomatică se efectuează cu scopul de a ameliora orice simptome dureroase asociate cu dezvoltarea unei tumori (durere, semne de compresie a vaselor de sânge sau a organelor etc.) pentru a îmbunătăți calitatea vieții. Volumele de radiații și dozele totale depind de efectul tratamentului.

Radioterapia se efectuează cu diferite distribuții ale dozei de radiații în timp. Folosit în prezent:

Expunere unică;

iradiere fracționată sau fracționată;

Iradiere continuă.

Un exemplu de doză unică de radiații este hipofizectomia cu protoni, în care radioterapia se efectuează într-o singură ședință. Iradierea continuă are loc cu metode interstițiale, intracavitate și de aplicare a terapiei.

Iradierea fracționată este principala metodă de administrare a dozei pentru teleterapie. Iradierea se efectuează în porțiuni separate, sau fracțiuni. Sunt utilizate diferite scheme de fracționare a dozelor:

Fracționare fină convențională (clasică) - 1,8-2,0 Gy pe zi de 5 ori pe săptămână; SOD (doza focală totală) - 45-60 Gy în funcție de tipul histologic al tumorii și alți factori;

Fracționare medie - 4,0-5,0 Gy pe zi de 3 ori pe săptămână;

Fracționare mare - 8,0-12,0 Gy pe zi de 1-2 ori pe săptămână;

Radiații intens concentrate - 4,0-5,0 Gy zilnic timp de 5 zile, de exemplu, ca radiații preoperatorii;

Fracționare accelerată - iradiere de 2-3 ori pe zi cu fracții convenționale cu o scădere a dozei totale pentru întregul curs de tratament;

Hiperfracționare sau multifracționare - împărțirea dozei zilnice în 2-3 fracții, reducând doza pe fracție la 1,0-1,5 Gy cu un interval de 4-6 ore, în timp ce durata cursului poate să nu se modifice, dar doza totală, ca o regulă, crește;

Fracționare dinamică - iradiere cu diferite scheme de fracționare la etapele individuale de tratament;

Cursuri split - modul de iradiere cu o pauză lungă de 2-4 săptămâni la mijlocul cursului sau după atingerea unei anumite doze;

Versiune cu doză mică de iradiere fotonică totală a corpului - de la 0,1-0,2 Gy la 1-2 Gy în total;

Versiune cu doză mare de iradiere fotonică totală a corpului de la 1-2 Gy la 7-8 Gy în total;

Versiune cu doză mică de iradiere corporală subtotală de fotoni de la 1-1,5 Gy la 5-6 Gy în total;

Versiunea cu doză mare a iradierii corporale subtotale de fotoni de la 1-3 Gy la 18-20 Gy în total;

Iradierea electronică totală sau subtotală a pielii în diferite moduri pentru leziuni tumorale.

Doza pe fracție este mai importantă decât timpul total de tratament. Fracțiile mari sunt mai eficiente decât cele mici. Mărirea fracțiilor în timp ce reducerea numărului lor necesită o reducere a dozei totale dacă timpul total al cursului nu se modifică.

Diverse opțiuni pentru fracționarea dinamică a dozei sunt bine dezvoltate la Institutul de Cercetare P. A. Herzen din Moscova. Opțiunile propuse s-au dovedit a fi mult mai eficiente decât fracționarea clasică sau însumarea fracțiilor egale mărite. Atunci când se efectuează radioterapie independentă sau în tratamentul combinat, dozele izo-eficiente sunt utilizate pentru cancerul cu celule scuamoase și adenogen al plămânilor, esofagului, rectului, stomacului, tumorilor ginecologice și sarcoamelor țesuturilor moi. Fracționarea dinamică a crescut semnificativ eficacitatea iradierii prin creșterea SOD fără a crește reacțiile de radiație ale țesuturilor normale.

Se recomandă reducerea intervalului în timpul unui curs divizat la 10-14 zile, deoarece repopularea celulelor clonale supraviețuitoare apare la începutul săptămânii a 3-a. Cu toate acestea, cu un curs divizat, tolerabilitatea tratamentului se îmbunătățește, mai ales în cazurile în care reacțiile acute la radiații împiedică un curs continuu. Studiile arată că celulele clonogene supraviețuitoare dezvoltă o rată atât de mare de repopulare încât fiecare zi suplimentară de întrerupere necesită o creștere de aproximativ 0,6 Gy pentru a compensa.

Atunci când se efectuează radioterapie, sunt utilizate metode pentru a modifica radiosensibilitatea tumorilor maligne. Radiosensibilizarea expunerii la radiații este un proces în care diferite metode conduc la o creștere a leziunilor tisulare sub influența radiațiilor. Radioprotecție - acțiuni care vizează reducerea efectului dăunător al radiațiilor ionizante.

Terapia cu oxigen este o metodă de oxigenare a unei tumori în timpul iradierii folosind oxigen pur pentru respirație la presiune normală.

Baroterapia cu oxigen este o metodă de oxigenare a unei tumori în timpul iradierii folosind oxigen pur pentru respirație în camere speciale de presiune sub presiune de până la 3-4 atm.

Utilizarea efectului oxigenului în baroterapie cu oxigen, conform SL. Daryalova, a fost deosebit de eficientă în terapia cu radiații a tumorilor nediferențiate ale capului și gâtului.

Hipoxia garoului regional este o metodă de iradiere a pacienților cu tumori maligne ale extremităților în condițiile aplicării unui garou pneumatic. Metoda se bazează pe faptul că atunci când se aplică un garou, p0 2 în țesuturile normale scade aproape la zero în primele minute, în timp ce în tumoră tensiunea de oxigen rămâne semnificativă pentru o perioadă de timp. Acest lucru face posibilă creșterea dozelor unice și totale de radiații fără a crește frecvența deteriorării prin radiații la țesuturile normale.

Hipoxia hipoxică este o metodă prin care înainte și în timpul unei ședințe de iradiere pacientul respiră un amestec de gaz hipoxic (HGM) care conține 10% oxigen și 90% azot (HGS-10) sau când conținutul de oxigen este redus la 8% (HGS-8). ). Se crede că tumora conține așa-numitele celule hipoxice acute. Mecanismul apariției unor astfel de celule include o scădere periodică, de zeci de minute, bruscă - chiar oprire - a fluxului sanguin în parte din capilare, care este cauzată, printre alți factori, de creșterea presiunii unei tumori cu creștere rapidă. Astfel de celule acut hipoxice sunt radiorezistente; dacă sunt prezente în momentul ședinței de iradiere, „scăpă” de expunerea la radiații. La Centrul de Cercetare a Cancerului din Rusia, Academia Rusă de Științe Medicale, această metodă este utilizată cu rațiunea că hipoxia artificială reduce valoarea intervalului terapeutic „negativ” preexistent, care este determinat de prezența celulelor hipoxice radiorezistente în tumoră. cu absenţa lor aproape completă în ţesuturile normale. Metoda este necesară pentru a proteja țesuturile normale care sunt foarte sensibile la radioterapie și situate în apropierea tumorii iradiate.

Termoterapie locală și generală. Metoda se bazează pe un efect distructiv suplimentar asupra celulelor tumorale. Metoda se bazează pe supraîncălzirea tumorii, care apare din cauza fluxului sanguin redus în comparație cu țesuturile normale și, ca urmare, o încetinire a eliminării căldurii. Mecanismele efectului radiosensibilizant al hipertermiei includ blocarea enzimelor reparatoare ale macromoleculelor iradiate (ADN, ARN, proteine). Cu o combinație de expunere la temperatură și iradiere, se observă sincronizarea ciclului mitotic: sub influența temperaturii ridicate, un număr mare de celule intră simultan în faza G2, care este cea mai sensibilă la radiații. Cel mai des este folosită hipertermia locală. Există dispozitive „YAKHTA-3”, „YAKHTA-4”, „PRI-MUS și +Ya” pentru hipertermia cu microunde cu diverși senzori pentru încălzirea tumorii din exterior sau cu introducerea unui senzor în cavitate (vezi Fig. 20, 21 pe insertul color). De exemplu, un senzor rectal este folosit pentru a încălzi o tumoare de prostată. În cazul hipertermiei cu microunde cu o lungime de undă de 915 MHz, temperatura în glanda prostatică este menținută automat în intervalul de 43-44 °C timp de 40-60 de minute. Iradierea urmează imediat după ședința de hipertermie. Există o posibilitate de radioterapie și hipertermie simultană (Gamma Met, Anglia). În prezent se crede că, pe baza criteriului regresiei complete a tumorii, eficacitatea termoradioterapiei este de o jumătate și jumătate până la două ori mai mare decât numai cu radioterapia.

Hiperglicemia artificială duce la o scădere a pH-ului intracelular în țesuturile tumorale la 6,0 și mai jos, cu o scădere foarte ușoară a acestui indicator în majoritatea țesuturilor normale. În plus, hiperglicemia în condiții hipoxice inhibă procesele de recuperare post-radiere. Se consideră optim să se efectueze iradierea simultană sau secvențială, hipertermie și hiperglicemie.

Compușii electron-acceptor (EAC) sunt substanțe chimice care pot imita efectul oxigenului (afinitatea sa electronică) și sensibilizează selectiv celulele hipoxice. Cele mai frecvent utilizate EAS sunt metronidazolul și mizonidazolul, mai ales atunci când sunt aplicate local într-o soluție de dimetil sulfoxid (DMSO), care permite crearea unor concentrații mari de medicamente în unele tumori pentru a îmbunătăți semnificativ rezultatele tratamentului cu radiații.

Pentru a modifica radiosensibilitatea țesuturilor, se folosesc și medicamente care nu sunt asociate cu efectul oxigenului, de exemplu, inhibitori de reparare a ADN-ului. Aceste medicamente includ 5-fluorouracil, analogi halogenați ai bazelor purinice și pirimidinice. Inhibitorul sintezei ADN hidroxiureea, care are activitate antitumorală, este utilizat ca sensibilizant. Utilizarea antibioticului antitumoral actinomicina D slăbește, de asemenea, recuperarea post-radiere.Inhibitorii sintezei ADN-ului pot fi utilizați pentru

sincronizarea artificială constantă a diviziunii celulelor tumorale în scopul iradierii lor ulterioare în fazele cele mai radiosensibile ale ciclului mitotic. Anumite speranțe sunt puse pe utilizarea factorului de necroză tumorală.

Utilizarea mai multor agenți care modifică sensibilitatea tumorii și a țesuturilor normale la radiații se numește poliradiomodificare.

Metodele de tratament combinate sunt o combinație de chirurgie, radioterapie și chimioterapie în secvențe diferite. În tratamentul combinat, radioterapia se efectuează sub formă de iradiere pre- sau postoperatorie, iar în unele cazuri se utilizează iradierea intraoperatorie.

Obiectivele cursului preoperator de radiație sunt de a reduce tumora pentru a extinde limitele operabilității, în special pentru tumorile mari, de a suprima activitatea proliferativă a celulelor tumorale, de a reduce inflamația concomitentă și de a influența căile metastazelor regionale. Iradierea preoperatorie duce la reducerea numărului de recăderi și la apariția metastazelor. Iradierea preoperatorie este o sarcină complexă în ceea ce privește rezolvarea problemelor privind nivelurile de doză, metodele de fracționare și momentul intervenției chirurgicale. Pentru a provoca leziuni grave celulelor tumorale, este necesar să se administreze doze mari tumoricide, ceea ce crește riscul de complicații postoperatorii, deoarece țesutul sănătos intră în zona de iradiere. În același timp, operația trebuie efectuată la scurt timp după terminarea iradierii, deoarece celulele supraviețuitoare pot începe să se înmulțească - aceasta va fi o clonă de celule radiorezistente viabile.

Deoarece beneficiile iradierii preoperatorii în anumite situații clinice s-au dovedit că cresc ratele de supraviețuire a pacientului și reduc numărul de recăderi, este necesar să se respecte cu strictețe principiile unui astfel de tratament. În prezent, iradierea preoperatorie se efectuează în fracții mărite cu divizarea zilnică a dozei; se utilizează scheme de fracționare dinamică, care permite efectuarea iradierii preoperatorii într-un timp scurt, cu un efect intens asupra tumorii cu o relativă economisire a țesuturilor înconjurătoare. Operația este prescrisă la 3-5 zile după iradierea intens concentrată, la 14 zile după iradiere folosind o schemă de fracționare dinamică. Dacă iradierea preoperatorie se efectuează conform schemei clasice la o doză de 40 Gy, este necesar să se programeze intervenția chirurgicală la 21-28 de zile după ce reacțiile de radiație s-au diminuat.

Iradierea postoperatorie este efectuată ca efect suplimentar asupra resturilor tumorale după operații non-radicale, precum și pentru a distruge leziunile subclinice și posibilele metastaze în ganglionii limfatici regionali. În cazurile în care intervenția chirurgicală este prima etapă a tratamentului antitumoral, chiar și cu îndepărtarea radicală a tumorii, iradierea patului tumoral îndepărtat și a căilor regionale de metastază, precum și a întregului organ, poate îmbunătăți semnificativ rezultatele tratamentului. Ar trebui să vă străduiți să începeți radiația postoperatorie nu mai târziu de 3-4 săptămâni după operație.

În timpul iradierii intraoperatorii, un pacient sub anestezie este supus unei singure expuneri intense la radiații printr-un câmp chirurgical deschis. Utilizarea unei astfel de iradieri, în care țesutul sănătos este pur și simplu îndepărtat mecanic de zona de iradiere intenționată, face posibilă creșterea selectivității expunerii la radiații pentru tumorile avansate local. Ținând cont de eficacitatea biologică, dozele unice de 15 până la 40 Gy sunt echivalente cu 60 Gy sau mai mult cu fracționarea clasică. În 1994 La cel de-al V-lea Simpozion Internațional de la Lyon, când s-au discutat problemele asociate cu iradierea intraoperatorie, s-au făcut recomandări de a folosi 20 Gy ca doză maximă pentru a reduce riscul de deteriorare a radiațiilor și posibilitatea de iradiere externă ulterioară, dacă este necesar.

Radioterapia este folosită cel mai adesea pentru a viza focarul patologic (tumora) și zonele de metastază regională. Uneori se folosește radioterapia sistemică - iradiere totală și subtotală în scopuri paliative sau simptomatice în timpul generalizării procesului. Radioterapia sistemică poate realiza regresia leziunilor la pacienții cu rezistență la chimioterapie.

SUPORT TEHNIC PENTRU RADIOTERAPIE

5.1. DISPOZITIVE PENTRU RADIOTERAPIE EXTENSIVĂ

5.1.1. Dispozitive de terapie cu raze X

Dispozitivele de terapie cu raze X pentru radioterapie cu fascicul extern sunt împărțite în dispozitive pentru radioterapie la distanță lungă și la distanță scurtă (focalizare apropiată). În Rusia, iradierea la distanță lungă se efectuează folosind dispozitive precum RUM-17 și X-ray TA-D, în care radiația cu raze X este generată de o tensiune pe tubul de raze X de la 100 la 250 kV. Dispozitivele au un set de filtre suplimentare din cupru și aluminiu, a căror combinație la diferite tensiuni pe tub permite individual pentru diferite adâncimi ale focarului patologic pentru a obține calitatea necesară a radiației, caracterizată printr-un strat de jumătate de atenuare. Aceste dispozitive de terapie cu raze X sunt utilizate pentru tratarea bolilor non-tumorale. Terapia cu raze X cu focalizare apropiată se efectuează folosind dispozitive precum „RUM-7”, „X-ray-TA”, care generează radiații cu energie scăzută de la 10 la 60 kV. Folosit pentru tratarea tumorilor maligne superficiale.

Principalele dispozitive pentru iradierea de la distanță sunt unitățile gamma-terapeutice de diferite modele („Agat-R”, „Agat-S”, „Rokus-M”, „Rokus-AM”) și acceleratoarele de electroni care generează radiații bremsstrahlung sau fotoni. cu energii de la 4 la 20 MeV și fascicule de electroni de diferite energii. Fasciculele de neutroni sunt generate la ciclotroni, protonii sunt accelerați la energii mari (50-1000 MeV) la sincrofazotroni și sincrotroni.

5.1.2. Dispozitive de gamaterapie

60 Co și l 36 C sunt cel mai adesea folosite ca surse de radiații cu radionuclizi pentru terapia gamma la distanță. Timpul de înjumătățire al 60 Co este de 5,271 ani. Nuclidul fiică 60 Ni este stabil.

Sursa este plasată în interiorul capului de radiație al dispozitivului gamma, ceea ce creează o protecție fiabilă atunci când nu este utilizat. Sursa are forma unui cilindru cu diametrul si inaltimea de 1-2 cm Corpul aparatului este realizat

turnat din oțel inoxidabil, partea activă a sursei este plasată în interior sub forma unui set de discuri. Capul de radiație asigură eliberarea, formarea și orientarea fasciculului de radiații y în modul de funcționare. Dispozitivele creează o rată de doză semnificativă la o distanță de zeci de centimetri de sursă. Absorbția radiațiilor în afara unui câmp dat este asigurată de o diafragmă special concepută. Există dispozitive pentru statică

cine și expunerea mobilă. În sat - Fig. 22. Gamma terapeutică și în ultimul caz, sursa de radiații, dispozitivul de iradiere la distanță a pacientului, sau ambele simultan în timpul procesului de iradiere se deplasează unul față de celălalt conform unui program dat și controlat Dispozitivele de la distanță pot fi statice (pentru exemplu, „Agate” C”), rotaționale („Agat-R”, „Agat-R1”, „Agat-R2” - iradiere sectorială și circulară) și convergentă („Rokus-M”, sursa participă simultan la două coordonate mișcări circulare în planuri reciproc perpendiculare ) (Fig. 22).

În Rusia (Sankt Petersburg), de exemplu, este produs un complex computerizat rotațional-convergent gamma terapeutic „Rokus-AM”. Când se lucrează la acest complex, este posibil să se efectueze iradierea de rotație cu capul de radiație care se mișcă în intervalul 0-^360 ° cu obturatorul deschis și oprindu-se în poziții specificate de-a lungul axei de rotație cu un interval minim de 10 °; profitați de oportunitatea convergenței; efectuează oscilație sectorială cu două sau mai multe centre și, de asemenea, folosește o metodă de scanare de iradiere cu mișcare longitudinală continuă a mesei de tratament cu posibilitatea deplasării capului de radiație în sector de-a lungul axei excentricității. Sunt prevăzute programele necesare: distribuția dozei la pacientul iradiat cu optimizarea planului de iradiere și tipărirea sarcinii de calcul a parametrilor de iradiere. Folosind un program de sistem, procesele de iradiere, management și asigurarea siguranței sesiunii sunt controlate. Forma câmpurilor create de dispozitiv este dreptunghiulară; limitele pentru modificarea dimensiunilor câmpului de la 2,0 x 2,0 mm la 220 x 260 mm.

5.1.3. Acceleratoare de particule

Un accelerator de particule este o instalație fizică în care, folosind câmpuri electrice și magnetice, sunt produse fascicule direcționate de electroni, protoni, ioni și alte particule încărcate cu energie care depășește semnificativ energia termică. În timpul procesului de accelerare, viteza particulelor crește. Schema de bază de accelerare a particulelor presupune trei etape: 1) formarea fasciculului și injectarea; 2) accelerarea fasciculului și 3) ieșirea fasciculului către țintă sau ciocnirea fasciculelor care se ciocnesc în acceleratorul însuși.

Formarea fasciculului și injectarea. Elementul inițial al oricărui accelerator este un injector, care conține o sursă de flux direcționat de particule cu energie scăzută (electroni, protoni sau alți ioni), precum și electrozi și magneți de înaltă tensiune care extrag fasciculul din sursă și îl formează. .

Sursa formează un fascicul de particule, care se caracterizează prin energia inițială medie, curentul fasciculului, dimensiunile sale transversale și divergența unghiulară medie. Un indicator al calității fasciculului injectat este emitanța acestuia, adică produsul razei fasciculului și divergența sa unghiulară. Cu cât emitanța este mai mică, cu atât este mai mare calitatea fasciculului final de particule de înaltă energie. Prin analogie cu optica, curentul de particule împărțit la emitanță (care corespunde densității particulelor împărțit la divergența unghiulară) se numește luminozitatea fasciculului.

Accelerația fasciculului. Fasciculul este format în camere sau injectat în una sau mai multe camere acceleratoare, în care un câmp electric mărește viteza și, prin urmare, energia particulelor.

În funcție de metoda de accelerare a particulelor și de traiectoria mișcării acestora, instalațiile sunt împărțite în acceleratoare liniare, acceleratoare ciclice și microtroni. În acceleratoarele liniare, particulele sunt accelerate într-un ghid de undă folosind un câmp electromagnetic de înaltă frecvență și se mișcă în linie dreaptă; în acceleratoarele ciclice, electronii sunt accelerați pe o orbită constantă cu ajutorul unui câmp magnetic în creștere, iar particulele se mișcă pe orbite circulare; în microtroni, accelerația are loc pe o orbită spirală.

Acceleratoarele liniare, betatronii și microtronii funcționează în două moduri: în modul de extragere a unui fascicul de electroni cu un interval de energie de 5-25 MeV și în modul de generare a radiației de raze X bremsstrahlung cu un interval de energie de 4-30 MeV.

Acceleratoarele ciclice includ, de asemenea, sincrotroni și sincrociclotroni, care produc fascicule de protoni și alte particule nucleare grele în intervalul de energie de 100-1000 MeV. Fasciculele de protoni sunt obținute și utilizate în centre mari de fizică. Pentru terapia cu neutroni la distanță, sunt utilizate canale medicale de ciclotroni și reactoare nucleare.

Fasciculul de electroni iese din fereastra de vid a acceleratorului printr-un colimator. Pe lângă acest colimator, există un alt colimator direct lângă corpul pacientului, așa-numitul aplicator. Constă dintr-un set de diafragme realizate din materiale cu număr atomic scăzut pentru a reduce apariția bremsstrahlung-ului. Aplicatoarele au dimensiuni diferite pentru instalarea și limitarea câmpului de iradiere.

Electronii de înaltă energie sunt mai puțin împrăștiați în aer decât radiația fotonică, dar necesită mijloace suplimentare pentru a egaliza intensitatea fasciculului în secțiunea sa transversală. Acestea includ, de exemplu, folii de nivelare și împrăștiere din tantal și aluminiu profilat, care sunt plasate în spatele colimatorului primar.

Bremsstrahlung este generată atunci când electronii rapid decelerează într-o țintă realizată dintr-un material cu un număr atomic ridicat. Fascicul de fotoni este format dintr-un colimator situat direct în spatele țintei și o diafragmă care limitează câmpul de iradiere. Energia fotonului medie este cea mai mare în direcția înainte. Sunt instalate filtre de nivelare, deoarece rata dozei în secțiunea transversală a fasciculului este neuniformă.

În prezent, s-au creat acceleratoare liniare cu colimatoare cu mai multe foi pentru efectuarea iradierii conforme (vezi Fig. 23 de pe placa color). Iradierea conformă se efectuează cu controlul poziției colimatoarelor și diferitelor blocuri folosind controlul computerizat atunci când se creează câmpuri modelate de configurație complexă. Expunerea conformă la radiații necesită utilizarea obligatorie a planificării tridimensionale a iradierii (vezi Fig. 24 pe insertul color). Prezența unui colimator cu mai multe frunze cu petale înguste mobile face posibilă blocarea unei părți a fasciculului de radiații și formarea câmpului de iradiere necesar, iar poziția petalelor se modifică sub controlul computerului. În instalațiile moderne, este posibilă reglarea continuă a formei câmpului, adică este posibilă modificarea poziției petalelor în timpul rotației fasciculului pentru a menține volumul iradiat. Cu ajutorul acestor acceleratoare, a devenit posibilă crearea scăderii maxime a dozei la granița tumorii și a țesutului sănătos din jur.

Evoluțiile ulterioare au făcut posibilă producerea de acceleratoare pentru iradierea modernă cu intensitate modulată. Iradierea intens modulată este iradierea în care este posibil să se creeze nu numai un câmp de radiație de orice formă dorită, ci și să se efectueze iradiere cu intensități diferite în timpul aceleiași sesiuni. Îmbunătățiri suplimentare au permis radioterapia ghidată de imagini. Au fost create acceleratoare liniare speciale în care este planificată iradierea de înaltă precizie, în timp ce expunerea la radiații este controlată și ajustată în timpul ședinței prin efectuarea de fluoroscopie, radiografie și tomografie computerizată volumetrică pe fascicul conic. Toate structurile de diagnosticare sunt construite într-un accelerator liniar.

Datorită poziției monitorizate constant a pacientului pe masa de tratament a acceleratorului liniar de electroni și controlului asupra deplasării distribuției izodozei pe ecranul monitorului, riscul de erori asociat cu mișcarea tumorii în timpul respirației și deplasarea care apare constant. a unui număr de organe este redus.

În Rusia, diferite tipuri de acceleratoare sunt folosite pentru a iradia pacienții. Acceleratorul liniar intern LUER-20 (NI-IFA, Sankt Petersburg) se caracterizează printr-o energie de limită a radiației bremsstrahlung de 6 și 18 MB și electroni de 6-22 MeV. NIIFA, sub licență de la Philips, produce acceleratoare liniare SL-75-5MT, care sunt echipate cu echipamente dozimetrice și un sistem informatic de planificare. Există acceleratoare PRIMUS (Siemens), UE Clinac cu mai multe foi (Varian), etc. (vezi Fig. 25 pe insertul color).

Instalatii pentru terapia hadronică. A fost creat primul fascicul de protoni medicali din Uniunea Sovietică cu parametrii necesari pentru radioterapie

dat la sugestia lui V.P. Dzhelepov la fazotronul de 680 MeV de la Institutul Comun de Cercetare Nucleară în 1967. Studiile clinice au fost efectuate de specialiști de la Institutul de Oncologie Experimentală și Clinică al Academiei de Științe Medicale a URSS. La sfârșitul anului 1985, în Laboratorul de Probleme Nucleare al JINR, a fost finalizată crearea unui complex clinic și fizic cu șase cabine, incluzând: trei canale de protoni în scop medical pentru iradierea tumorilor adânci cu fascicule de protoni largi și înguste de diverse energii (de la 100 la 660 MeV); canal l-mezon în scopuri medicale pentru primirea și utilizarea fasciculelor intense de l-mezon negativi cu energii de la 30 la 80 MeV în terapia cu radiații; canal de neutroni ultrarapidi în scopuri medicale (energia neutronilor medie în fascicul este de aproximativ 350 MeV) pentru iradierea tumorilor mari rezistente.

Institutul Central de Cercetare de Radiologie cu Raze X și Institutul de Fizică Nucleară din Sankt Petersburg (PNPI) RAS au dezvoltat și implementat o metodă de terapie stereotactică cu protoni folosind un fascicul îngust de protoni de înaltă energie (1000 MeV) în combinație cu un tehnica de iradiere la un sincrociclotron (vezi fig. 26 în culoare. insert). Avantajul acestei metode de iradiere continuă este capacitatea de a localiza în mod clar zona de iradiere în interiorul obiectului supus terapiei cu protoni. Acest lucru asigură limite clare de iradiere și un raport ridicat dintre doza de radiație la centrul de iradiere și doza de pe suprafața obiectului iradiat. Metoda este utilizată în tratamentul diferitelor boli ale creierului.

În Rusia, studiile clinice ale terapiei rapide cu neutroni sunt efectuate în centrele științifice din Obninsk, Tomsk și Snezhinsk. În Obninsk, în cadrul cooperării dintre Institutul de Fizică și Energie și Centrul de Cercetare Radiologică Medicală al Academiei Ruse de Științe Medicale (MRRC RAMS) până în 2002. a fost utilizat un fascicul orizontal de reactor de 6 MW cu o energie neutronică medie de aproximativ 1,0 MeV. În prezent, a început utilizarea clinică a generatorului de neutroni de dimensiuni mici ING-14.

În Tomsk, la ciclotronul U-120 al Institutului de Cercetare pentru Fizică Nucleară, angajații Institutului de Cercetare Oncologică folosesc neutroni rapizi cu o energie medie de 6,3 MeV. Din 1999, terapia cu neutroni a fost efectuată la Centrul nuclear rus din Snezhinsk folosind generatorul de neutroni NG-12, care produce un fascicul de neutroni de 12-14 MeV.

5.2. DISPOZITIVE PENTRU RADIOTERAPIE DE CONTACT

Pentru radioterapia de contact și brahiterapie, există o serie de dispozitive cu furtun de diferite modele care permit plasarea automată a surselor în apropierea tumorii și iradierea țintită: dispozitive „Agat-V”, „Agat-VZ”, „Agat-VU” , seria „Agam” cu surse de radiație y 60 Co (sau 137 Cs, l 92 lr), „Microselectron” (Nucletron) cu o sursă de 192 1g, „Selectron” cu o sursă de 137 Cs, „Anet-V ” cu o sursă de radiație mixtă gamma-neutroni 252 Cf (vezi Fig. 27 pe insertul color).

Acestea sunt dispozitive cu iradiere statică semiautomată cu mai multe poziții cu o singură sursă care se mișcă conform unui program dat în interiorul endostatului. De exemplu, dispozitivul multifuncțional intracavitar gamma-terapeutic „Agam” cu un set de endostate rigide (ginecologice, urologice, dentare) și flexibile (gastrointestinale) în două aplicații - într-o secție radiologică de protecție și un canion.

Se folosesc preparate radioactive închise, radionuclizi plasați în aplicatoare care sunt injectate în cavități. Aplicatoarele pot fi sub formă de tub de cauciuc sau metal special sau plastic (vezi Fig. 28 pe insertul color). Există o tehnică specială de radioterapie pentru a asigura alimentarea automată a sursei la endostate și întoarcerea automată a acestora într-un recipient special de depozitare la sfârșitul ședinței de iradiere.

Setul dispozitivului de tip Agat-VU include metrostate cu diametru mic - 0,5 cm, care nu numai că simplifică metoda de introducere a endostatelor, dar vă permite și să formulați destul de precis distribuția dozei în conformitate cu forma și dimensiunea tumorii. În dispozitivele de tip „Agat-VU”, trei surse mici de activitate ridicată 60 Co pot fi deplasate discret în pași de 1 cm de-a lungul traiectoriilor de 20 cm lungime fiecare. Utilizarea surselor de dimensiuni mici devine importantă pentru volume mici și deformări complexe ale cavității uterine, deoarece evită complicații, precum perforarea în formele invazive de cancer.

Avantajele utilizării dispozitivului terapeutic gamma l 37 Cs „Selectron” cu o rată de doză medie (MDR - Middle Dose Rate) includ un timp de înjumătățire mai mare decât 60 Co, care permite iradierea să fie efectuată în condiții de rată a dozei de radiație aproape constantă. . De asemenea, este semnificativă extinderea posibilităților de variație largi în distribuția spațială a dozei datorită prezenței unui număr mare de emițători de formă sferică sau liniară de dimensiuni mici (0,5 cm) și a posibilității de alternare a emițătorilor activi și simulatoarelor inactive. În aparat, sursele liniare se deplasează pas cu pas în intervalul ratelor de doză absorbită de 2,53-3,51 Gy/h.

Radioterapia intracavitară folosind radiații gamma-neutroni mixte 252 Cf pe dispozitivul Anet-V cu rată de doză mare (HDR) a extins gama de aplicații, inclusiv pentru tratamentul tumorilor radiorezistente. Echiparea aparatului Anet-V cu metrostate cu trei canale folosind principiul mișcării discrete a trei surse de radionuclid 252 Cf permite formarea distribuțiilor totale de izodoză prin utilizarea unuia (cu timp de expunere inegal al emițătorului în anumite poziții), două, trei sau mai multe traiectorii de mișcare a surselor de radiații în conformitate cu lungimea și forma reală a cavității uterine și a canalului cervical. Pe măsură ce tumora regresează sub influența radioterapiei și lungimea cavității uterine și a canalului cervical scade, are loc o corecție (scăderea lungimii liniilor emitente), care ajută la reducerea expunerii la radiații la organele normale din jur.

Prezența unui sistem computerizat de planificare pentru terapia de contact permite analiza clinică și dozimetrică pentru fiecare situație specifică, cu alegerea distribuției dozei care corespunde cel mai pe deplin formei și extinderii leziunii primare, ceea ce permite reducerea intensității expunerii la radiații la mediul înconjurător. organe.

Selectarea modului de fracționare a dozelor focale totale unice atunci când se utilizează surse de activitate de bază medie (MDR) și înaltă (HDR)

Prima sarcină este să ajungeți la tumoră optim

doza totala. Optim este considerat a fi nivelul la care

cel mai mare procent de vindecare se realizează cu un procent acceptabil de radiații

afectarea țesuturilor normale.

La practică optim- este doza totală la care se vindecă

peste 90% dintre pacienții cu tumori de această localizare și structură histologică

Tururile și deteriorarea țesuturilor normale apar la cel mult 5% dintre pacienți

nykh(Fig. rv.l). Importanța localizării este subliniată nu întâmplător: la urma urmei,

falsă complicație discordie! Când se tratează o tumoră în regiunea coloanei vertebrale,

chiar și 5% din mielita cu radiații este inacceptabilă, iar la iradierea laringelui - chiar și 5 № necroza cartilajului acestuia.Pe baza multor ani de studii experimentale si clinice

Unele studii au stabilit aproximativ doze absorbite eficiente. Agregatele microscopice ale celulelor tumorale din zona de răspândire a tumorii subclinice pot fi eliminate prin iradiere la o doză 45-50 Gy sub formă de fracții separate timp de 5 săptămâni. Aproximativ același volum și ritm de radiație sunt necesare pentru a distruge tumorile radiosensibile, cum ar fi limfoamele maligne. Pentru a distruge celulele de carcinom cu celule scuamoase și adeno-

doza de nocarcinom necesară 65-70 Gyîn 7-8 săptămâni, iar pentru tumorile radiorezistente - sarcoame ale oaselor și țesuturilor moi - peste 70 Gy pentru aproximativ aceeași perioadă. În cazul tratamentului combinat al carcinomului cu celule scuamoase sau al adenocarcinomului, doza de radiații este limitată la: 40-45 Gy timp de 4-5 săptămâni urmată de îndepărtarea chirurgicală a tumorii rămase. Atunci când alegeți o doză, se ia în considerare nu numai structura histologică a tumorii, ci și caracteristicile creșterii acesteia. Tumorile cu creștere rapidă sunt mai multe

mai sensibile la radiațiile ionizante decât cele cu creștere lentă. exofitic tumorile sunt mai radiosensibile decât tumorile endofitice care se infiltrează în țesuturile înconjurătoare.eficacitatea acțiunii biologice a diferitelor radiații ionizante nu este aceeași. Dozele date mai sus sunt pentru radiații „standard”. In spate Standardul acceptă acțiunea radiației X cu o energie la limită de 200 keV și o pierdere medie de energie liniară de 3 keV/µm.

Eficacitatea biologică relativă a unei astfel de radiații (RBE) este

angajat pentru mine. Radiația gamma și un fascicul de electroni rapizi au aproximativ același RBE. RBE al particulelor încărcate grele și al neutronilor rapizi este semnificativ mai mare - de ordinul a 10. Luarea în considerare a acestui factor, din păcate, este destul de dificilă, deoarece RBE a diferiților fotoni și particule nu este același pentru diferite țesuturi și doze pe fracție. . Efectul biologic al radiațiilor este determinat nu numai de valoarea dozei totale, ci și de timpul în care aceasta este absorbită.Prin selectarea raportului optim doză-timp în fiecare caz specific, se poate obține efectul maxim posibil. Acest principiu este implementat prin împărțirea dozei totale în fracții separate (doze unice). La iradiere fracționată celulele tumorale sunt iradiate în diferite stadii de creștere și reproducere, adică în perioade de diferite leziuni radioactive. Utilizează capacitatea țesutului sănătos de a-și restabili mai complet structura și funcția decât se întâmplă într-o tumoare.De aceea, a doua sarcină este de a selecta regimul de fracționare corect. Este necesar să se determine doza unică, numărul de fracții, intervalul dintre ele și, în consecință, durata totală.

eficacitatea radioterapiei.Cea mai răspândită în practică este modul clasic de fracţionare fină. Tumora este iradiată în doză de 1,8-2 Gy de 5 ori pe săptămână.

Împărțim până se ajunge la doza totală dorită. Durata totală a tratamentului este de aproximativ 1,5 luni. Modul este aplicabil pentru tratamentul majorității tumorilor cu radiosensibilitate ridicată și moderată. fracționare majoră doza zilnică este crescută la 3-4 Gy, iar iradierea se efectuează de 3-4 ori pe săptămână. Acest regim este de preferat pentru tumorile radiorezistente, precum și pentru neoplasmele ale căror celule au un potențial ridicat de a restabili daunele subletale. Cu toate acestea, cu fracţionare mare, mai des decât

la cele mici se observă complicații ale radiațiilor, mai ales pe termen lung.

Pentru a crește eficacitatea tratamentului tumorilor cu proliferare rapidă, se folosesc mulsfraction: doza de radiații Se administrează 2 grupe de 2 ori pe zi cu un interval de cel puțin 4-5 ore. Doza totală este redusă cu 10-15%, iar durata cursului se reduce cu 1-3 săptămâni. Celulele tumorale, în special cele aflate în stare de hipoxie, nu au timp să se refacă după leziuni subletale și potențial letale.Fracționarea mare este utilizată, de exemplu, în tratamentul limfoamelor, cancerului pulmonar cu celule mici, metastazelor tumorale la nivelul limfaticului cervical.

noduri mici Pentru tumorile cu creștere lentă, utilizați modul hiper-

fracţionare: doza zilnică de radiaţie de 2,4 Gy se împarte în 2 fracţii

1,2 Gy fiecare. Prin urmare, iradierea se efectuează de 2 ori pe zi, dar zilnic

doza este ceva mai mare decât la fracţionarea fină. Reacții de radiație

nu sunt exprimate clar, în ciuda creșterii dozei totale cu 15-

25%.O opțiune specială este așa-numita curs divizat de radiație. După administrarea jumătății din doza totală la tumoră (de obicei aproximativ 30 Gy), se face o pauză de 2-4 săptămâni. În acest timp, celulele țesuturilor sănătoase se recuperează mai bine decât celulele tumorale. În plus, datorită reducerii tumorii, oxigenarea celulelor acesteia crește.Când expunerea la radiații interstițiale, atunci când este implantat în tumoră

sunt surse radioactive, folosesc modul de iradiere continuă

pe mai multe zile sau săptămâni. Avantajul __________ unui astfel de regim este

efectele radiațiilor asupra tuturor etapelor ciclului celular. La urma urmei, se știe că celulele sunt cele mai sensibile la radiații în faza de mitoză și ceva mai puțin în faza de sinteză, iar în faza de repaus și la începutul perioadei postsintetice, radiosensibilitatea celulei este minimă. iradiere fracţionată la distanţă de asemenea, a încercat să folosească

profita de sensibilitatea inegală a celulelor în diferite faze ale ciclului.Pentru aceasta, pacientului i s-au injectat substanțe chimice (5-fluorouracil vincristină), care au întârziat artificial celulele în faza de sinteză. O astfel de acumulare artificială de celule în aceeași fază a ciclului celular în țesut se numește sincronizare ciclului.Astfel, sunt utilizate multe opțiuni de fracționare a dozei totale și trebuie comparate pe baza indicatorilor cantitativi.Pentru a evalua eficacitatea biologică a diferitelor regimuri de fracţionare, conceptul propus de F. Ellis doza standard nominală (NSD). NSD- Aceasta este doza totală pentru un curs complet de radiații la care nu apar leziuni semnificative ale țesutului conjunctiv normal. De asemenea, propuși și pot fi obținuți din tabele speciale sunt factori precum efectul cumulativ al radiațiilor (CRE) și relația timp-doză- fracţionare (VDF), pentru fiecare sesiune de iradiere si pentru intregul curs de iradiere.

• Introducere
• Radioterapia cu fascicul extern
• Terapie electronică
• Brahiterapie
• Surse deschise de radiații
• Iradierea totală a corpului

Introducere

Radioterapia este o metodă de tratare a tumorilor maligne cu radiații ionizante. Cea mai des folosită terapie sunt razele X de mare energie. Această metodă de tratament a fost dezvoltată în ultimii 100 de ani și a fost îmbunătățită semnificativ. Este utilizat în tratamentul a peste 50% dintre pacienții cu cancer și joacă cel mai important rol dintre metodele nechirurgicale de tratare a tumorilor maligne.

O scurtă excursie în istorie

1896 Descoperirea razelor X.

1898 Descoperirea radiului.

1899 Tratamentul cu succes al cancerului de piele cu raze X. 1915 Tratamentul unei tumori la nivelul gâtului cu implant de radiu.

1922 Vindecarea cancerului de laringe prin terapia cu raze X. 1928 Radiografia a fost adoptată ca unitate de expunere radioactivă. 1934 Este dezvoltat principiul fracționării dozei de radiații.

anii 1950. Teleterapie cu cobalt radioactiv (energie 1 MB).

anii 1960. Obținerea de raze X de megavolti folosind acceleratori liniari.

anii 1990. Planificarea tridimensională a radioterapiei. Când razele X trec prin țesutul viu, absorbția energiei lor este însoțită de ionizarea moleculelor și apariția electronilor rapizi și a radicalilor liberi. Cel mai important efect biologic al razelor X este deteriorarea ADN-ului, în special ruperea legăturilor dintre două dintre firele sale elicoidale.

Efectul biologic al radioterapiei depinde de doza de radiații și de durata terapiei. Studiile clinice timpurii ale rezultatelor radioterapiei au arătat că iradierea zilnică cu doze relativ mici permite utilizarea unei doze totale mai mari, care, atunci când este aplicată simultan pe țesuturi, se dovedește a fi nesigură. Fracționarea dozei de radiații poate reduce semnificativ doza de radiații la țesuturile normale și poate obține moartea celulelor tumorale.

Fracționarea este împărțirea dozei totale în timpul radioterapiei cu fascicul extern în doze zilnice mici (de obicei unice). Asigură păstrarea țesuturilor normale și deteriorarea preferențială a celulelor tumorale și face posibilă utilizarea unei doze totale mai mari fără a crește riscul pentru pacient.

Radiobiologia țesuturilor normale

Efectele radiațiilor asupra țesutului sunt de obicei mediate de unul dintre următoarele două mecanisme:

• pierderea celulelor mature funcțional active ca urmare a apoptozei (moartea celulară programată, care are loc de obicei în 24 de ore după iradiere);
• pierderea capacității de diviziune celulară

De obicei, aceste efecte depind de doza de radiație: cu cât aceasta este mai mare, cu atât mai multe celule mor. Cu toate acestea, radiosensibilitatea diferitelor tipuri de celule nu este aceeași. Unele tipuri de celule răspund la iradiere în primul rând prin inițierea apoptozei, acestea sunt celulele hematopoietice și celulele glandelor salivare. În majoritatea țesuturilor sau organelor există o rezervă semnificativă de celule active funcțional, astfel încât pierderea chiar și a unei părți semnificative a acestor celule ca urmare a apoptozei nu se manifestă clinic. De obicei, celulele pierdute sunt înlocuite cu proliferarea celulelor progenitoare sau a celulelor stem. Acestea pot fi celule care au supraviețuit după iradierea țesuturilor sau au migrat în el din zone neiradiate.

Radiosensibilitatea țesuturilor normale

• Ridicat: limfocite, celule germinale
• Moderat: celule epiteliale.
• Rezistență, celule nervoase, celule de țesut conjunctiv.

În cazurile în care apare o scădere a numărului de celule ca urmare a pierderii capacității lor de a prolifera, rata de reînnoire celulară a organului iradiat determină intervalul de timp în care se manifestă deteriorarea țesuturilor și poate varia de la câteva zile până la un an după iradiere. Aceasta a servit drept bază pentru împărțirea efectelor radiațiilor în timpurii, acute și tardive. Modificările care apar în timpul radioterapiei până la 8 săptămâni sunt considerate acute. Această împărțire ar trebui considerată arbitrară.

Modificări acute în timpul radioterapiei

Modificările acute afectează în principal pielea, mucoasa și sistemul hematopoietic. Deși pierderea celulelor în timpul iradierii apare inițial în parte din cauza apoptozei, principalul efect al iradierii este pierderea capacității de reproducere a celulelor și perturbarea procesului de înlocuire a celulelor moarte. Prin urmare, cele mai timpurii modificări apar în țesuturile caracterizate printr-un proces aproape normal de reînnoire celulară.

Momentul efectelor radiațiilor depinde și de intensitatea radiației. După o iradiere într-o singură etapă a abdomenului în doză de 10 Gy, moartea și descuamarea epiteliului intestinal se produce în decurs de câteva zile, în timp ce atunci când această doză este fracționată cu 2 Gy administrați zilnic, acest proces se întinde pe câteva săptămâni.

Viteza proceselor de recuperare după modificări acute depinde de gradul de reducere a numărului de celule stem.

Modificări acute în timpul radioterapiei:

• se dezvoltă în câteva săptămâni după începerea terapiei cu radiații;
• pielea are de suferit. Tractul gastrointestinal, măduva osoasă;
• severitatea modificărilor depinde de doza totală de radiații și de durata radioterapiei;
• dozele terapeutice sunt selectate în așa fel încât să se realizeze refacerea completă a țesuturilor normale.

Modificări tardive după radioterapie

Modificările târzii apar în principal, dar nu se limitează la, țesuturi și organe ale căror celule sunt caracterizate prin proliferare lentă (de exemplu, plămâni, rinichi, inimă, ficat și celule nervoase). De exemplu, în piele, pe lângă reacția acută a epidermei, se pot dezvolta modificări tardive după câțiva ani.

Distingerea dintre modificările acute și cele tardive este importantă din punct de vedere clinic. Deoarece modificări acute apar și în cazul radioterapiei tradiționale cu fracționare a dozei (aproximativ 2 Gy per fracțiune de 5 ori pe săptămână), dacă este necesar (dezvoltarea unei reacții acute de radiații), regimul de fracționare poate fi modificat, repartizând doza totală pe o perioadă mai lungă. pentru a conserva mai multe celule stem. Celulele stem supraviețuitoare, ca urmare a proliferării, vor repopula țesutul și îi vor restabili integritatea. În cazul radioterapiei pe termen relativ scurt, pot apărea modificări acute după finalizarea acesteia. Acest lucru nu permite ca regimul de fracţionare să fie ajustat în funcţie de severitatea reacţiei acute. Dacă fracţionarea intensivă face ca numărul de celule stem supravieţuitoare să scadă sub nivelul necesar pentru repararea eficientă a ţesuturilor, modificările acute pot deveni cronice.

Conform definiției, reacțiile de iradiere tardive apar abia la mult timp după iradiere, iar modificările acute nu prevăd întotdeauna reacții cronice. Deși doza totală de radiație joacă un rol principal în dezvoltarea unei reacții de radiație târzie, doza corespunzătoare unei fracțiuni joacă, de asemenea, un rol important.

Modificări târzii după radioterapie:

• sunt afectați plămânii, rinichii, sistemul nervos central (SNC), inima, țesutul conjunctiv;
• severitatea modificărilor depinde de doza totală de radiații și de doza de radiații corespunzătoare unei fracțiuni;
• recuperarea nu are loc întotdeauna.

Modificări ale radiațiilor în țesuturi și organe individuale

Piele: modificări acute.

• Eritem asemănător arsurilor solare: apare la 2-3 săptămâni; Pacienții constată arsură, mâncărime și durere.
• Descuamarea: În primul rând, se notează uscăciunea și descuamarea epidermei; mai târziu apare plânsul și dermul este expus; De obicei, în 6 săptămâni de la terminarea terapiei cu radiații, pielea se vindecă, pigmentarea reziduală dispare în câteva luni.
• Când procesele de vindecare sunt inhibate, apare ulcerația.

Piele: modificări tardive.

• Atrofie.
• Fibroză.
• Telangiectazie.

Mucoasa bucală.

• Eritem.
• Ulcerații dureroase.
• Ulcerele se vindecă de obicei în 4 săptămâni după radioterapie.
• Poate să apară uscăciune (în funcție de doza de radiație și de masa țesutului glandelor salivare expus la radiații).

Tract gastrointestinal.

• Mucozită acută, manifestată după 1-4 săptămâni prin simptome de afectare a tractului gastrointestinal expus la iradiere.
• Esofagita.
• Greață și vărsături (implicarea receptorilor 5-HT 3) - cu iradiere a stomacului sau a intestinului subțire.
• Diaree - cu iradiere a colonului și a intestinului subțire distal.
• Tenesmus, secreție de mucus, sângerare - în timpul iradierii rectului.
• Modificări tardive - ulcerație a membranei mucoase, fibroză, obstrucție intestinală, necroză.

sistem nervos central

• Nu există o reacție acută de radiație.
• Reacția de iradiere tardivă se dezvoltă după 2-6 luni și se manifestă prin simptome cauzate de demielinizare: creier - somnolență; măduva spinării - sindromul Lhermitte (durere fulgerătoare la nivelul coloanei vertebrale, care iradiază către picioare, uneori provocată de flexia coloanei vertebrale).
• La 1-2 ani după radioterapie, se poate dezvolta necroză, ducând la tulburări neurologice ireversibile.

Plămânii.

• După o singură expunere la o doză mare (de exemplu, 8 Gy), sunt posibile simptome acute de obstrucție a căilor respiratorii.
• După 2-6 luni, se dezvoltă pneumonia prin radiații: tuse, dispnee, modificări reversibile la radiografiile toracice; ameliorarea poate apărea cu terapia cu glucocorticoizi.
• După 6-12 luni, se poate dezvolta fibroză ireversibilă a rinichilor.
• Nu există o reacție acută de radiație.
• Rinichii sunt caracterizați printr-o rezervă funcțională semnificativă, astfel încât după 10 ani se poate dezvolta o reacție de radiație tardivă.
• Nefropatie prin radiații: proteinurie; hipertensiune arteriala; insuficiență renală.

inima.

• Pericardita - după 6-24 luni.
• După 2 ani sau mai mult, se pot dezvolta cardiomiopatie și tulburări de conducere.

Toleranța țesuturilor normale la radioterapie repetată

Studii recente au arătat că unele țesuturi și organe au o capacitate pronunțată de a se recupera după leziunile subclinice ale radiațiilor, ceea ce face posibilă efectuarea repetată a radioterapiei dacă este necesar. Capacitățile regenerative semnificative inerente sistemului nervos central fac posibilă iradierea în mod repetat a acelorași zone ale creierului și măduvei spinării și obținerea unei îmbunătățiri clinice a tumorilor recurente localizate în sau în apropierea zonelor critice.

Carcinogeneza

Leziunile ADN-ului cauzate de radioterapie pot provoca dezvoltarea unei noi tumori maligne. Poate apărea la 5-30 de ani de la iradiere. Leucemia se dezvoltă de obicei după 6-8 ani, tumorile solide - după 10-30 de ani. Unele organe sunt mai susceptibile la cancerul secundar, mai ales dacă radioterapia a fost efectuată în copilărie sau adolescență.

• Inducerea cancerului secundar este o consecință rară, dar gravă a iradierii, caracterizată printr-o perioadă lungă de latentă.
• La pacienții cu cancer, riscul de recidivă indusă a cancerului trebuie întotdeauna cântărit.

Repararea ADN-ului deteriorat

Unele daune ADN cauzate de radiații pot fi reparate. Când se administrează mai mult de o doză fracționată pe zi la țesuturi, intervalul dintre fracții trebuie să fie de cel puțin 6-8 ore, altfel este posibilă deteriorarea masivă a țesuturilor normale. Există o serie de defecte moștenite în procesul de reparare a ADN-ului, iar unele dintre ele predispun la dezvoltarea cancerului (de exemplu, în ataxie-telangiectazie). Radioterapia în doze normale utilizate pentru tratarea tumorilor la acești pacienți poate provoca reacții severe în țesuturile normale.

hipoxie

Hipoxia crește radiosensibilitatea celulelor de 2-3 ori, iar în multe tumori maligne există zone de hipoxie asociate cu aportul de sânge afectat. Anemia intensifică efectul hipoxiei. Cu radioterapia fracționată, răspunsul tumorii la radiații poate duce la reoxigenarea zonelor de hipoxie, ceea ce poate spori efectul său dăunător asupra celulelor tumorale.

Radioterapia fracționată

Ţintă

Pentru a optimiza radioterapia externă, este necesar să selectați cel mai favorabil raport al parametrilor săi:

• doza totală de radiații (Gy) pentru a obține efectul terapeutic dorit;
• numărul de fracții în care este distribuită doza totală;
• durata totală a radioterapiei (determinată de numărul de fracții pe săptămână).

Model liniar-quadratic

Când este iradiat la doze acceptate în practica clinică, numărul de celule moarte din țesutul tumoral și țesuturile cu celule care se divid rapid este dependent liniar de doza de radiație ionizantă (așa-numita componentă liniară sau α a efectului de iradiere). În țesuturile cu o rată minimă de rotație celulară, efectul radiației este în mare măsură proporțional cu pătratul dozei administrate (componenta pătratică sau β a efectului radiației).

Din modelul liniar-quadratic rezultă o consecință importantă: cu iradierea fracționată a organului afectat cu doze mici, modificările țesuturilor cu o rată scăzută de reînnoire celulară (țesuturi cu răspuns tardiv) vor fi minime, în țesuturile normale cu celule care se divid rapid deteriorarea. va fi nesemnificativ, iar în țesutul tumoral va fi cel mai mare.

Modul de fracționare

De obicei, iradierea tumorii se efectuează o dată pe zi, de luni până vineri.Fracționarea se efectuează în principal în două moduri.

Radioterapia pe termen scurt cu doze mari fracționate:

• Avantaje: numar mic de sedinte de iradiere; economisirea resurselor; afectarea rapidă a tumorii; probabilitate mai mică de repopulare a celulelor tumorale în timpul tratamentului;
• Dezavantaje: posibilitate limitată de creștere a dozei totale de radiații sigure; risc relativ ridicat de deteriorare tardivă a țesuturilor normale; posibilitatea redusă de reoxigenare a țesutului tumoral.

Radioterapia pe termen lung cu doze mici fracționate:

• Avantaje: reacții acute de radiații mai puțin pronunțate (dar cu durată mai lungă de tratament); frecvență și severitate mai scăzute a leziunilor tardive în țesuturile normale; posibilitatea de a maximiza doza totală sigură; posibilitatea reoxigenării maxime a țesutului tumoral;
• Dezavantaje: povară mare pentru pacient; probabilitate mare de repopulare a celulelor unei tumori cu creștere rapidă în timpul perioadei de tratament; durata lungă a reacției acute de radiație.

Radiosensibilitatea tumorilor

Pentru radioterapia unor tumori, în special limfom și seminom, este suficientă o doză totală de 30-40 Gy, care este de aproximativ 2 ori mai mică decât doza totală necesară pentru tratamentul multor alte tumori (60-70 Gy). Unele tumori, inclusiv glioamele și sarcoamele, pot fi rezistente la cele mai mari doze care le pot fi administrate în siguranță.

Doze tolerante pentru tesuturile normale

Unele țesuturi sunt deosebit de sensibile la radiații, astfel încât dozele livrate acestora trebuie să fie relativ mici pentru a preveni deteriorarea tardivă.

Dacă doza corespunzătoare unei fracțiuni este de 2 Gy, atunci dozele tolerabile pentru diferite organe vor fi următoarele:

• testicule - 2 Gy;
• lentila - 10 Gy;
• rinichi - 20 Gy;
• plămân - 20 Gy;
• măduva spinării - 50 Gy;
• creier - 60 Gy.

La doze mai mari decât cele specificate, riscul de deteriorare a radiațiilor acute crește brusc.

Intervale între fracții

După radioterapie, unele dintre daunele cauzate de aceasta sunt ireversibile, dar unele suferă o dezvoltare inversă. Când este iradiat cu o doză fracționată pe zi, procesul de reparare este aproape complet încheiat înainte de iradierea cu următoarea doză fracționată. Dacă se administrează mai mult de o doză fracționată pe zi organului afectat, atunci intervalul dintre ele trebuie să fie de cel puțin 6 ore, astfel încât să poată fi restabilit cât mai mult țesut normal deteriorat.

Hiperfracționare

Prin administrarea de mai multe doze fracționate de mai puțin de 2 Gy, doza totală de radiații poate fi crescută fără a crește riscul de deteriorare tardivă a țesuturilor normale. Pentru a evita creșterea duratei totale a radioterapiei, trebuie utilizate și zile de weekend sau trebuie administrată mai mult de o doză fracționată pe zi.

Într-un studiu controlat randomizat la pacienții cu cancer pulmonar cu celule mici, CHART (radioterapie continuă hiperfracționată accelerată), în care a fost administrată o doză totală de 54 Gy în doze fracționate de 1,5 Gy de trei ori pe zi timp de 12 zile consecutive, sa dovedit a fi mai mare. eficient în comparație cu regimul tradițional de radioterapie cu o doză totală de 60 Gy, împărțită în 30 de fracțiuni cu o durată de tratament de 6 săptămâni. Nu a existat o creștere a incidenței leziunilor tardive în țesuturile normale.

Regimul optim de radioterapie

Atunci când alegeți un regim de radioterapie, unul este ghidat de caracteristicile clinice ale bolii în fiecare caz. Radioterapia este în general împărțită în radicală și paliativă.

Radioterapia radicală.

• De obicei, se efectuează la doza maximă tolerată pentru a distruge complet celulele tumorale.
• Dozele mai mici sunt utilizate pentru a iradia tumorile care sunt foarte radiosensibile și pentru a ucide celulele tumorale reziduale microscopice care sunt moderat radiosensibile.
• Hiperfracționarea într-o doză zilnică totală de până la 2 Gy minimizează riscul de deteriorare tardivă a radiațiilor.
• Toxicitatea acută severă este acceptabilă având în vedere creșterea așteptată a speranței de viață.
• De obicei, pacienții pot fi supuși radiațiilor zilnice timp de câteva săptămâni.

Radioterapia paliativă.

• Scopul unei astfel de terapii este ameliorarea rapidă a stării pacientului.
• Speranța de viață nu se modifică sau crește ușor.
• Se preferă cele mai mici doze și numărul de fracții pentru a obține efectul dorit.
• Ar trebui evitată leziunea acută prelungită prin radiații a țesutului normal.
• Deteriorarea tardivă a țesuturilor normale nu are semnificație clinică

Radioterapia cu fascicul extern

Principii de baza

Tratamentul cu radiații ionizante generate de o sursă externă este cunoscut sub numele de radioterapie cu fascicul extern.

Tumorile localizate superficial pot fi tratate cu raze X de joasă tensiune (80-300 kV). Electronii emiși de catodul încălzit sunt accelerați în tubul cu raze X și. lovind anodul de tungsten, acestea provoacă bremsstrahlung cu raze X. Dimensiunile fasciculului de radiații sunt selectate folosind aplicatoare metalice de diferite dimensiuni.

Pentru tumorile profunde, se folosesc raze X de megavolt. Una dintre opțiunile pentru o astfel de terapie cu radiații implică utilizarea cobaltului 60 Co ca sursă de radiații care emite raze γ cu o energie medie de 1,25 MeV. Pentru a obține o doză suficient de mare, este necesară o sursă de radiații cu o activitate de aproximativ 350 TBq

Cu toate acestea, mult mai des, acceleratoarele liniare sunt folosite pentru a produce raze X de megavolti; în ghidul lor de undă, electronii sunt accelerați la aproape viteza luminii și direcționați către o țintă subțire, permeabilă. Energia radiației X care rezultă dintr-un astfel de bombardament variază între 4-20 MB. Spre deosebire de radiația 60 Co, se caracterizează printr-o putere de penetrare mai mare, o rată de doză mai mare și este mai bine colimată.

Proiectarea unor acceleratoare liniare face posibilă obținerea de fascicule de electroni de diferite energii (de obicei în intervalul 4-20 MeV). Cu ajutorul radiațiilor X obținute în astfel de instalații, se poate influența uniform pielea și țesuturile situate dedesubt până la adâncimea dorită (în funcție de energia razelor), dincolo de care doza scade rapid. Astfel, adâncimea de expunere la o energie electronică de 6 MeV este de 1,5 cm, iar la o energie de 20 MeV ajunge la aproximativ 5,5 cm.Iradierea în megavolt este o alternativă eficientă la iradierea kilovolt în tratamentul tumorilor superficiale.

Principalele dezavantaje ale terapiei cu raze X de joasă tensiune:

• doză mare de radiații la nivelul pielii;
• reducerea relativ rapidă a dozei pe măsură ce penetrarea se adâncește;
• doză mai mare absorbită de oase în comparație cu țesuturile moi.

Caracteristici ale terapiei cu raze X cu megavoltaj:

• distribuția dozei maxime în țesuturile situate sub piele;
• leziuni relativ minore ale pielii;
• relație exponențială între scăderea dozei absorbite și adâncimea de penetrare;
• o scădere bruscă a dozei absorbite dincolo de o anumită adâncime de iradiere (zonă de penumbra, penumbra);
• capacitatea de a schimba forma fasciculului folosind ecrane metalice sau colimatoare cu mai multe foi;
• capacitatea de a crea un gradient de doză pe secțiunea transversală a fasciculului folosind filtre metalice în formă de pană;
• posibilitatea de iradiere în orice direcție;
• posibilitatea eliberării unei doze mai mari tumorii prin iradiere încrucișată din 2-4 poziții.

Planificarea radioterapiei

Pregătirea și efectuarea radioterapiei cu fascicul extern include șase etape principale.

Dozimetria fasciculului

Înainte de începerea utilizării clinice a acceleratorilor liniari, trebuie stabilită distribuția dozelor acestora. Ținând cont de particularitățile absorbției radiațiilor de înaltă energie, dozimetria poate fi efectuată folosind dozimetre mici cu o cameră de ionizare plasată într-un rezervor cu apă. De asemenea, este important să se măsoare factorii de calibrare (cunoscuți ca factori de ieșire) care caracterizează timpul de expunere pentru o anumită doză de absorbție.

Planificare computerizată

Pentru o planificare simplă, puteți utiliza tabele și grafice bazate pe rezultatele dozimetriei fasciculului. Dar, în majoritatea cazurilor, calculatoarele cu software special sunt folosite pentru planificarea dozimetrică. Calculele se bazează pe rezultatele dozimetriei fasciculului, dar depind și de algoritmi care iau în considerare atenuarea și împrăștierea razelor X în țesuturi de diferite densități. Aceste date despre densitatea țesuturilor sunt adesea obținute folosind o scanare CT efectuată cu pacientul în aceeași poziție ca și în timpul radioterapiei.

Definiția țintei

Cel mai important pas în planificarea terapiei cu radiații este identificarea țintei, adică. volumul de țesut care trebuie iradiat. Acest volum include volumul tumorii (determinat vizual în timpul unui examen clinic sau pe baza rezultatelor CT) și volumul țesuturilor adiacente, care pot conține incluziuni microscopice de țesut tumoral. Determinarea limitei optime a țintei (volumul țintă planificat) nu este ușoară, ceea ce este asociat cu modificări ale poziției pacientului, mișcarea organelor interne și, prin urmare, nevoia de a recalibra dispozitivul. De asemenea, este important să se determine poziția corpurilor critice, adică. organe caracterizate prin toleranță scăzută la radiații (de exemplu, măduva spinării, ochi, rinichi). Toate aceste informații sunt introduse în computer împreună cu tomografii care acoperă complet zona afectată. În cazuri relativ necomplicate, volumul țintă și poziția organelor critice sunt determinate clinic folosind radiografii simple.

Planificarea dozelor

Scopul planificării dozei este de a realiza o distribuție uniformă a dozei eficiente de radiații în țesuturile afectate, astfel încât doza de radiații către organele critice să nu depășească doza lor tolerabilă.

Parametrii care pot fi modificați în timpul iradierii sunt:

• dimensiunile grinzii;
• direcția fasciculului;
• numărul de pachete;
• doza relativă pe fascicul („greutatea” fasciculului);
• distribuția dozei;
• utilizarea compensatorilor.

Verificarea tratamentului

Este important să direcționați corect fasciculul și să nu provocați leziuni organelor critice. În acest scop, radiografia pe simulator este de obicei utilizată înainte de radioterapie; poate fi efectuată și în timpul tratamentului cu aparate cu raze X de megavolt sau dispozitive electronice de imagistică portal.

Alegerea unui regim de radioterapie

Medicul oncolog determină doza totală de radiații și creează un regim de fracționare. Acești parametri, împreună cu parametrii de configurare a fasciculului, caracterizează pe deplin radioterapia planificată. Aceste informații sunt introduse într-un sistem computerizat de verificare care controlează implementarea planului de epurare la acceleratorul liniar.

Nou în radioterapie

planificare 3D

Poate cea mai semnificativă dezvoltare în dezvoltarea radioterapiei în ultimii 15 ani a fost utilizarea directă a metodelor de scanare (cel mai adesea CT) pentru topometrie și planificarea radiațiilor.

Planificarea tomografiei computerizate are o serie de avantaje semnificative:

• capacitatea de a determina mai precis locația tumorii și a organelor critice;
• calcul mai precis al dozei;
• Adevărata capacitate de planificare 3D pentru a optimiza tratamentul.

Radioterapie conformală și colimatoare cu mai multe foi

Scopul terapiei cu radiații a fost întotdeauna să livreze o doză mare de radiații către o țintă clinică. În acest scop, iradierea cu un fascicul dreptunghiular a fost utilizată de obicei cu utilizarea limitată a blocurilor speciale. O parte din țesutul normal a fost iradiată în mod inevitabil cu o doză mare. Prin plasarea blocurilor de o anumită formă, realizate dintr-un aliaj special, în traseul fasciculului și profitând de capacitățile acceleratoarelor liniare moderne, care au apărut datorită instalării colimatoarelor cu mai multe foi (MLC) pe acestea. se poate realiza o distributie mai favorabila a dozei maxime de radiatii in zona afectata, i.e. crește nivelul de conformitate al radioterapiei.

Programul de calculator oferă o astfel de secvență și cantitate de deplasare a lamelor în colimator, ceea ce permite obținerea unui fascicul cu configurația dorită.

Prin reducerea la minimum a volumului de țesut normal care primește o doză mare de radiații, este posibil să se realizeze distribuția dozei mari în principal în tumoră și să se evite un risc crescut de complicații.

Radioterapia dinamică și cu intensitate modulată

Este dificil să se trateze eficient țintele care au formă neregulată și sunt situate în apropierea organelor critice, utilizând radioterapie standard. În astfel de cazuri, radioterapia dinamică este utilizată atunci când dispozitivul se rotește în jurul pacientului, emitând continuu raze X, sau modulează intensitatea fasciculelor emise din punctele staționare prin schimbarea poziției lamelor colimatorului sau combină ambele metode.

Terapie electronică

În ciuda faptului că radiația electronică are un efect radiobiologic asupra țesuturilor și tumorilor normale care este echivalent cu radiația fotonică, din punct de vedere fizic, razele electronice prezintă unele avantaje față de razele fotonice în tratamentul tumorilor localizate în unele zone anatomice. Spre deosebire de fotoni, electronii au o sarcină, așa că atunci când pătrund în țesut, adesea interacționează cu acesta și, pierzând energie, provoacă anumite consecințe. Iradierea țesutului sub un anumit nivel se dovedește a fi neglijabilă. Acest lucru face posibilă iradierea unui volum de țesut la o adâncime de câțiva centimetri de la suprafața pielii, fără a deteriora structurile critice situate mai adânc.

Caracteristici comparative ale terapiei cu radiații cu electroni și fotoni:

• adâncime limitată de penetrare în țesut;
• doza de radiație în afara fasciculului util este neglijabilă;
• indicat mai ales pentru tumorile superficiale;
• de exemplu cancerul de piele, tumorile capului și gâtului, cancerul de sân;
• doza absorbită de țesuturile normale (de exemplu, măduva spinării, plămâni) care stă la baza țintei este neglijabilă.

Radioterapia cu fotoni:

• capacitate mare de penetrare a radiațiilor fotonice, permițând tratarea tumorilor adânci;
• leziuni minime ale pielii;
• Caracteristicile fasciculului fac posibilă obținerea unei mai mari conformitate cu geometria volumului iradiat și facilitează iradierea încrucișată.

Generarea fasciculelor de electroni

Majoritatea centrelor de radioterapie sunt echipate cu acceleratoare liniare de înaltă energie capabile să genereze atât raze X, cât și fascicule de electroni.

Deoarece electronii sunt supuși unei împrăștieri semnificative pe măsură ce trec prin aer, un con de ghidare sau un trimmer este plasat pe capul de radiație al dispozitivului pentru a colima fasciculul de electroni lângă suprafața pielii. O ajustare suplimentară a configurației fasciculului de electroni poate fi realizată prin atașarea unei diafragme cu plumb sau cerrobend la capătul conului sau prin acoperirea pielii normale din jurul zonei afectate cu cauciuc cu plumb.

Caracteristicile dozimetrice ale fasciculelor de electroni

Efectul fasciculelor de electroni asupra țesutului omogen este descris de următoarele caracteristici dozimetrice.

Dependența dozei de adâncimea de penetrare

Doza crește treptat până la o valoare maximă, după care scade brusc până la aproape zero la o adâncime egală cu adâncimea normală de penetrare a radiației electronice.

Doza absorbită și energia fluxului de radiație

Adâncimea tipică de penetrare a unui fascicul de electroni depinde de energia fasciculului.

Doza de suprafață, care este de obicei caracterizată ca doza la o adâncime de 0,5 mm, este semnificativ mai mare pentru fasciculul de electroni decât pentru radiația fotonică de megavolți și variază de la 85% din doza maximă la niveluri scăzute de energie (mai puțin de 10 MeV) la aproximativ 95% din doza maximă la nivel ridicat de energie.

La acceleratoarele capabile să genereze radiații de electroni, nivelul de energie al radiației variază de la 6 la 15 MeV.

Profilul fasciculului și zona de penumbra

Zona de penumbra a fasciculului de electroni se dovedește a fi puțin mai mare decât cea a fasciculului de fotoni. Pentru un fascicul de electroni, reducerea dozei la 90% din valoarea axială centrală are loc la aproximativ 1 cm spre interior de limita geometrică convențională a câmpului de iradiere la adâncimea la care doza este maximă. De exemplu, un fascicul cu o secțiune transversală de 10x10 cm 2 are o dimensiune efectivă a câmpului de iradiere de numai Bx8 cmg. Distanța corespunzătoare pentru un fascicul de fotoni este de aproximativ 0,5 cm. Prin urmare, pentru a iradia aceeași țintă într-un interval de doză clinică, fasciculul de electroni trebuie să aibă o secțiune transversală mai mare. Această caracteristică a fasciculelor de electroni face problematica cuplarea dintre fotoni și fascicule de electroni, deoarece uniformitatea dozei la limita câmpurilor de iradiere la diferite adâncimi nu poate fi asigurată.

Brahiterapie

Brahiterapia este un tip de radioterapie în care sursa de radiații este localizată în tumora însăși (volumul de radiații) sau în apropierea acesteia.

Indicatii

Brahiterapia se efectuează în cazurile în care este posibil să se determine cu precizie limitele tumorii, deoarece câmpul de iradiere este adesea selectat pentru un volum relativ mic de țesut, iar lăsarea unei părți a tumorii în afara câmpului de iradiere implică un risc semnificativ de recidivă la marginea volumului iradiat.

Brahiterapia se aplică tumorilor a căror localizare este convenabilă atât pentru introducerea și poziționarea optimă a surselor de radiații, cât și pentru îndepărtarea acesteia.

Avantaje

Creșterea dozei de radiații crește eficacitatea suprimării creșterii tumorii, dar în același timp crește riscul de deteriorare a țesuturilor normale. Brahiterapia vă permite să furnizați o doză mare de radiații la un volum mic, limitat în principal de tumoră, și să creșteți eficacitatea tratamentului acesteia.

Brahiterapia, în general, nu durează mult, de obicei 2-7 zile. Iradierea continuă cu doze mici oferă o diferență în rata de recuperare și repopulare a țesuturilor normale și tumorale și, în consecință, un efect distructiv mai pronunțat asupra celulelor tumorale, ceea ce crește eficacitatea tratamentului.

Celulele care supraviețuiesc hipoxiei sunt rezistente la radioterapie. Radiațiile cu doze mici în timpul brahiterapiei promovează reoxigenarea țesuturilor și crește radiosensibilitatea celulelor tumorale care se aflau anterior într-o stare de hipoxie.

Distribuția dozei de radiații în tumoră este adesea neuniformă. Când planificați terapia cu radiații, procedați astfel încât țesuturile din jurul limitelor volumului de radiație să primească doza minimă. Țesutul situat în apropierea sursei de radiație în centrul tumorii primește adesea doza de două ori mai mare. Celulele tumorale hipoxice sunt situate în zone avasculare, uneori în focare de necroză în centrul tumorii. Prin urmare, o doză mai mare de radiații către partea centrală a tumorii anulează radiorezistența celulelor hipoxice situate aici.

Dacă tumora are o formă neregulată, poziționarea rațională a surselor de radiații permite evitarea deteriorarii structurilor critice normale și a țesuturilor situate în jurul acesteia.

Defecte

Multe surse de radiații utilizate în brahiterapie emit raze Y, iar personalul medical este expus la radiații.Deși dozele de radiații sunt mici, acest lucru trebuie luat în considerare. Expunerea la personalul medical poate fi redusă prin utilizarea surselor de radiații de nivel scăzut și administrarea automată.

Pacienții cu tumori mari nu sunt potriviți pentru brahiterapie. cu toate acestea, poate fi utilizat ca tratament adjuvant după radioterapie cu fascicul extern sau chimioterapie atunci când dimensiunea tumorii devine mai mică.

Doza de radiație emisă de sursă scade proporțional cu pătratul distanței de la aceasta. Prin urmare, pentru a vă asigura că volumul dorit de țesut este suficient iradiat, este important să calculați cu atenție poziția sursei. Locația spațială a sursei de radiație depinde de tipul de aplicator, de localizarea tumorii și de țesuturile care o înconjoară. Poziționarea corectă a sursei sau a aplicatorilor necesită abilități și experiență speciale și, prin urmare, nu este posibilă peste tot.

Structurile din jurul tumorii, cum ar fi ganglionii limfatici cu metastaze evidente sau microscopice, nu sunt supuse iradierii cu surse de radiații implantate sau intracavitate.

Tipuri de brahiterapie

Intracavitar - o sursă radioactivă este introdusă în orice cavitate situată în interiorul corpului pacientului.

Interstițial - o sursă radioactivă este injectată în țesutul care conține focarul tumoral.

Suprafață - sursa radioactivă este plasată pe suprafața corpului în zona afectată.

Indicatiile sunt:

• cancer de piele;
• tumori oculare.

Sursele de radiații pot fi introduse manual sau automat. Administrarea manuală trebuie evitată ori de câte ori este posibil, deoarece expune personalul medical la pericole de radiații. Sursa este administrată prin ace de injectare, catetere sau aplicatoare încorporate anterior în țesutul tumoral. Instalarea aplicatoarelor „reci” nu este asociată cu iradierea, astfel încât puteți selecta încet geometria optimă a sursei de iradiere.

Introducerea automată a surselor de radiații se realizează folosind dispozitive, de exemplu, Selectron, utilizate în mod obișnuit în tratamentul cancerului de col uterin și endometrial. Această metodă implică livrarea computerizată a granulelor de oțel inoxidabil care conțin, de exemplu, cesiu în pahare, dintr-un recipient cu plumb în aplicatoare introduse în cavitatea uterină sau vagin. Acest lucru elimină complet expunerea la radiații a sălii de operație și a personalului medical.

Unele dispozitive automate de injectare funcționează cu surse de radiații de mare intensitate, de exemplu, Microselectron (iridiu) sau Catetron (cobalt), procedura de tratament durează până la 40 de minute. În cazul brahiterapiei cu radiații în doză mică, sursa de radiații trebuie lăsată în țesut timp de multe ore.

În brahiterapie, majoritatea surselor de radiații sunt îndepărtate după ce doza țintă a fost atinsă. Există însă și surse permanente; acestea sunt injectate în tumoră sub formă de granule și, după ce sunt epuizate, nu mai sunt îndepărtate.

Radionuclizi

Surse de radiații y

Radiul a fost folosit de mulți ani ca sursă de raze y în brahiterapie. Acum a ieșit din uz. Principala sursă de radiație y este produsul fiică gazos al degradarii radiului, radonul. Tuburile și acele de radiu trebuie sigilate și verificate frecvent pentru scurgeri. Razele γ pe care le emit au energie relativ mare (în medie 830 keV) și este nevoie de un scut de plumb destul de gros pentru a proteja împotriva lor. În timpul dezintegrarii radioactive a cesiului, nu se formează produse fiice gazoase, timpul său de înjumătățire este de 30 de ani, iar energia radiației y este de 660 keV. Cesiul a înlocuit în mare măsură radiul, în special în oncologia ginecologică.

Iridiul este produs sub formă de sârmă moale. Are o serie de avantaje față de acele tradiționale cu radiu sau cesiu atunci când se efectuează brahiterapie interstițială. Un fir subțire (0,3 mm în diametru) poate fi introdus într-un tub flexibil de nailon sau într-un ac gol introdus anterior în tumoră. Firele mai groase în formă de ac de păr pot fi introduse direct în tumoră folosind o teacă adecvată. În SUA, iridiul este disponibil și pentru utilizare sub formă de granule închise într-o carcasă subțire de plastic. Iridiul emite raze γ cu o energie de 330 keV, iar un scut de plumb gros de 2 cm poate proteja în mod fiabil personalul medical de acestea. Principalul dezavantaj al iridiului este timpul de înjumătățire relativ scurt (74 de zile), care necesită utilizarea unui implant proaspăt în fiecare caz.

Un izotop de iod, care are un timp de înjumătățire de 59,6 zile, este folosit ca implanturi permanente pentru cancerul de prostată. Razele γ emise de acesta sunt de energie scăzută și, întrucât radiațiile emanate de la pacienți după implantarea acestei surse sunt nesemnificative, pacienții pot fi externați precoce.

Surse de raze β

Plăcile care emit raze β sunt utilizate în principal în tratamentul pacienților cu tumori oculare. Plăcile sunt realizate din stronțiu sau ruteniu, rodiu.

Dozimetrie

Materialul radioactiv este implantat în țesuturi în conformitate cu legea distribuției dozei de radiație, în funcție de sistemul utilizat. În Europa, sistemele clasice de implant Parker-Paterson și Quimby au fost în mare măsură înlocuite de sistemul Paris, potrivit în special pentru implanturile de sârmă de iridiu. La planificarea dozimetrică se folosește un fir cu aceeași intensitate de radiație liniară, sursele de radiații sunt plasate paralel, drepte, pe linii echidistante. Pentru a compensa capetele „nesuprapune” ale firului, acestea durează cu 20-30% mai mult decât este necesar pentru a trata tumora. Într-un implant volumetric, sursele din secțiunea transversală sunt situate la vârfurile triunghiurilor sau pătratelor echilaterale.

Doza care trebuie administrată tumorii este calculată manual folosind grafice precum diagrame Oxford sau pe un computer. În primul rând, se calculează doza de bază (valoarea medie a dozelor minime de surse de radiații). Doza terapeutică (de exemplu, 65 Gy timp de 7 zile) este selectată pe baza dozei standard (85% din doza de bază).

Punctul de normalizare la calcularea dozei de radiații prescrise pentru brahiterapie superficială și în unele cazuri intracavitară este situat la o distanță de 0,5-1 cm de aplicator. Cu toate acestea, brahiterapia intracavitară la pacienții cu cancer de col uterin sau endometrial are unele particularități.De cele mai multe ori, la tratarea acestor pacienți, se utilizează tehnica Manchester, conform căreia punctul de normalizare este situat la 2 cm deasupra orificiului intern al uterului și la 2 cm distanță. din cavitatea uterină (așa-numitul punct A) . Doza calculată în acest moment permite să se judece riscul de afectare a radiațiilor la ureter, vezică urinară, rect și alte organe pelvine.

Perspective de dezvoltare

Pentru a calcula dozele livrate tumorii și parțial absorbite de țesuturile normale și organele critice, sunt din ce în ce mai utilizate metode sofisticate de planificare dozimetrică tridimensională bazate pe utilizarea CT sau RMN. Pentru a caracteriza doza de radiații se folosesc exclusiv concepte fizice, în timp ce efectul biologic al radiațiilor asupra diferitelor țesuturi se caracterizează printr-o doză eficientă din punct de vedere biologic.

La administrarea fracționată a surselor de activitate mare la pacienții cu cancer de col uterin și uterin, complicațiile apar mai puțin frecvent decât la administrarea manuală a surselor de radiații cu activitate scăzută. În loc de iradiere continuă cu implanturi cu activitate scăzută, puteți recurge la iradierea intermitentă cu implanturi cu activitate mare și, astfel, puteți optimiza distribuția dozei de radiație, făcând-o mai uniformă pe întreg volumul de iradiere.

Radioterapia intraoperatorie

Cea mai importantă problemă a radioterapiei este de a furniza cea mai mare doză posibilă de radiații tumorii, astfel încât să se evite deteriorarea prin radiații a țesuturilor normale. Au fost dezvoltate o serie de abordări pentru a aborda această problemă, inclusiv radioterapia intraoperatorie (IORT). Constă în excizia chirurgicală a țesutului afectat de tumoră și o singură iradiere la distanță cu raze X ortovoltaj sau fascicule de electroni. Radioterapia intraoperatorie se caracterizează printr-o rată scăzută de complicații.

Cu toate acestea, are o serie de dezavantaje:

• nevoia de echipamente suplimentare în sala de operație;
• necesitatea respectării măsurilor de protecție pentru personalul medical (deoarece, spre deosebire de examinarea diagnostică cu raze X, pacientul este iradiat în doze terapeutice);
• necesitatea ca un medic oncolog radiologic să fie prezent în sala de operație;
• efectul radiobiologic al unei singure doze mari de radiații asupra țesutului normal adiacent tumorii.

Deși efectele pe termen lung ale IORT nu au fost bine studiate, rezultatele experimentelor pe animale sugerează că riscul de efecte adverse pe termen lung de la o singură doză de până la 30 Gy este neglijabil dacă țesuturile normale cu radiosensibilitate ridicată (trunchiuri nervoase mari, vasele de sange, maduva spinarii, intestinul subtire) sunt protejate.de expunerea la radiatii. Doza-prag de afectare a nervilor prin radiații este de 20-25 Gy, iar perioada latentă a manifestărilor clinice după iradiere variază de la 6 la 9 luni.

Un alt pericol de luat în considerare este inducerea tumorii. O serie de studii efectuate la câini au arătat o incidență ridicată a sarcoamelor după IORT în comparație cu alte tipuri de radioterapie. În plus, planificarea IORT este dificilă deoarece radiologul nu deține informații exacte cu privire la volumul de țesut care trebuie iradiat înainte de operație.

Utilizarea radioterapiei intraoperatorii pentru tumori selectate

Cancer rectal. Poate fi potrivit atât pentru cancerul primar, cât și pentru cancer recurent.

Cancer de stomac și esofag. Dozele de până la 20 Gy par a fi sigure.

Cancerul căilor biliare. Poate justificat în cazurile de boală reziduală minimă, dar în tumorile nerezecabile nu este recomandabil.

Cancer de pancreas. În ciuda utilizării IORT, efectul său pozitiv asupra rezultatului tratamentului nu a fost dovedit.

Tumori ale capului și gâtului.

• Potrivit centrelor individuale, IORT este o metodă sigură, bine tolerată și produce rezultate încurajatoare.
• IORT este garantat pentru boala reziduală minimă sau tumora recurentă.

Tumori cerebrale. Rezultatele sunt nesatisfăcătoare.

Concluzie

Radioterapia intraoperatorie și utilizarea acesteia sunt limitate de natura nerezolvată a anumitor aspecte tehnice și logistice. Creșterea în continuare a conformității radioterapiei cu fascicul extern va compensa avantajele IORT. În plus, radioterapia conformală este mai reproductibilă și nu prezintă dezavantajele IORT în ceea ce privește planificarea și fracționarea dozimetrică. Utilizarea IORT rămâne limitată la un număr mic de centre specializate.

Surse deschise de radiații

Realizările medicinei nucleare în oncologie sunt utilizate în următoarele scopuri:

• clarificarea locației tumorii primare;
• detectarea metastazelor;
• monitorizarea eficacității tratamentului și identificarea recidivelor tumorale;
• efectuarea de radioterapie țintită.

Etichete radioactive

Produsele radiofarmaceutice (RP) constau dintr-un ligand și un radionuclid asociat care emite raze γ. Distribuția radiofarmaceuticelor în bolile oncologice se poate abate de la normal. Astfel de modificări biochimice și fiziologice ale tumorilor nu pot fi detectate folosind CT sau RMN. Scintigrafia este o metodă care vă permite să monitorizați distribuția de radiofarmaceutice în organism. Deși nu face posibilă aprecierea detaliilor anatomice, totuși, toate cele trei metode se completează reciproc.

Mai multe produse radiofarmaceutice sunt utilizate în scopuri de diagnostic și terapeutic. De exemplu, radionuclizii de iod sunt absorbiți selectiv de țesutul tiroidian activ. Alte exemple de radiofarmaceutice sunt taliul și galiul. Nu există radionuclid ideal pentru scintigrafie, dar tehnețiul are multe avantaje față de altele.

Scintigrafie

Pentru efectuarea scintigrafiei se folosește de obicei o cameră γ. Folosind o cameră γ staționară, imaginile plenare și ale întregului corp pot fi obținute în câteva minute.

Tomografie cu emisie de pozitroni

Scanările PET folosesc radionuclizi care emit pozitroni. Aceasta este o metodă cantitativă care vă permite să obțineți imagini strat cu strat ale organelor. Utilizarea fluorodeoxiglucozei, marcată cu 18 F, face posibilă evaluarea utilizării glucozei, iar cu ajutorul apei, marcată cu 15 O, este posibilă studierea fluxului sanguin cerebral. Tomografia cu emisie de pozitroni poate diferenția tumorile primare de metastaze și poate evalua viabilitatea tumorii, turnover-ul celulelor tumorale și modificările metabolice ca răspuns la terapie.

Aplicare în diagnosticare și pe termen lung

Scintigrafie osoasă

Scintigrafia osoasă se efectuează de obicei la 2-4 ore după injectarea a 550 MBq de metilen difosfonat marcat cu 99 Tc (99 Tc-medronat) sau hidroximetilen difosfonat (99 Tc-oxidronat). Vă permite să obțineți imagini multiplanare ale oaselor și o imagine a întregului schelet. În absența unei creșteri reactive a activității osteoblastice, o tumoare osoasă pe scintigrame poate apărea ca un focar „rece”.

Sensibilitatea scintigrafiei osoase este mare (80-100%) în diagnosticul metastazelor de cancer mamar, cancer de prostată, cancer pulmonar bronhogen, cancer gastric, sarcom osteogen, cancer de col uterin, sarcom Ewing, tumori cap și gât, neuroblastom și cancer ovarian. . Sensibilitatea acestei metode este ceva mai mică (aproximativ 75%) pentru melanom, cancer pulmonar cu celule mici, limfogranulomatoză, cancer renal, rabdomiosarcom, mielom și cancer de vezică urinară.

Scintigrafie tiroidiană

Indicațiile pentru scintigrafia tiroidiană în oncologie sunt următoarele:

• studiul unui nod solitar sau dominant;
• studiu de control pe termen lung după rezecția chirurgicală a glandei tiroide pentru cancer diferențiat.

Terapie cu surse deschise de radiații

Radioterapia țintită folosind radiofarmaceutice absorbite selectiv de tumoră datează de aproximativ jumătate de secol. Un raport farmaceutic utilizat pentru radioterapie țintită trebuie să aibă o afinitate mare pentru țesutul tumoral, un raport mare focalizare/fond și să rămână în țesutul tumoral pentru o lungă perioadă de timp. Radiația radiofarmaceutică trebuie să aibă o energie suficient de mare pentru a oferi un efect terapeutic, dar să fie limitată în principal la limitele tumorii.

Tratamentul cancerului tiroidian diferențiat 131 I

Acest radionuclid vă permite să distrugeți țesutul tiroidian rămas după o tiroidectomie totală. De asemenea, este utilizat pentru a trata cancerul recurent și metastatic al acestui organ.

Tratamentul tumorilor derivate ale crestei neurale 131 I-MIBG

Meta-iodobenzilguanidină, marcată cu 131 I (131 I-MIBG). utilizat cu succes în tratamentul tumorilor derivate ale crestei neurale. La o săptămână după numirea unui radiofarmaceutic, se poate efectua o scintigrafie de control. Cu feocromocitom, tratamentul dă un rezultat pozitiv în peste 50% din cazuri, cu neuroblastom - în 35%. Tratamentul cu 131 I-MIBG oferă, de asemenea, un anumit efect la pacienții cu paragangliom și cancer tiroidian medular.

Radiofarmaceutice care se acumulează selectiv în oase

Incidența metastazelor osoase la pacienții cu cancer de sân, plămân sau prostată poate fi de până la 85%. Produsele radiofarmaceutice care se acumulează selectiv în os au o farmacocinetică similară calciului sau fosfatului.

Utilizarea radionuclizilor care se acumulează selectiv în oase pentru a elimina durerea din ele a început cu 32 P-ortofosfat, care, deși s-a dovedit a fi eficient, nu a fost utilizat pe scară largă datorită efectului său toxic asupra măduvei osoase. 89 Sr a fost primul radionuclid patentat aprobat pentru terapia sistemică a metastazelor osoase în cancerul de prostată. După administrarea intravenoasă a 89 Sr în cantitate echivalentă cu 150 MBq, acesta este absorbit selectiv de zonele scheletice afectate de metastaze. Aceasta se datorează modificărilor reactive ale țesutului osos din jurul metastazei și creșterii activității metabolice a acesteia.Suprimarea funcțiilor măduvei osoase apare după aproximativ 6 săptămâni. După o singură injecție de 89 Sr, la 75-80% dintre pacienți, durerea scade rapid și progresia metastazelor încetinește. Acest efect durează de la 1 la 6 luni.

Terapia intracavitară

Avantajul administrării directe de radiofarmaceutice în cavitatea pleurală, cavitatea pericardică, cavitatea abdominală, vezica urinară, lichidul cefalorahidian sau tumorile chistice este efectul direct al radiofarmaceuticelor asupra țesutului tumoral și absența complicațiilor sistemice. De obicei, coloizii și anticorpii monoclonali sunt utilizați în acest scop.

Anticorpi monoclonali

Când anticorpii monoclonali au fost utilizați pentru prima dată în urmă cu 20 de ani, mulți au început să-i considere un remediu miracol pentru cancer. Scopul a fost de a obține anticorpi specifici pentru celulele tumorale active care poartă un radionuclid care distruge aceste celule. Cu toate acestea, dezvoltarea radioimunoterapiei se confruntă în prezent cu mai multe provocări decât succese, iar viitorul acesteia pare incert.

Iradierea totală a corpului

Pentru a îmbunătăți rezultatele tratamentului tumorilor sensibile la chimioterapie sau la radioterapie și pentru a eradica celulele stem rămase în măduva osoasă, înainte de transplantul de celule stem donatoare sunt utilizate doze crescânde de medicamente pentru chimioterapie și radiații cu doze mari.

Obiectivele de iradiere a întregului corp

Distrugerea celulelor tumorale rămase.

Distrugerea măduvei osoase reziduale pentru a permite grefarea măduvei osoase donatorului sau a celulelor stem donatoare.

Asigurarea imunosupresiei (mai ales atunci când donatorul și primitorul sunt incompatibili cu HLA).

Indicații pentru terapia cu doze mari

Alte tumori

Acestea includ neuroblastomul.

Tipuri de transplant de măduvă osoasă

Autotransplant - celulele stem sunt transplantate din sânge sau măduvă osoasă crioconservată, obținută înainte de radiații cu doze mari.

Alotransplant - Se transplantează măduva osoasă compatibilă sau incompatibilă cu HLA (dar cu un haplotip identic), obținută de la donatori înrudiți sau neînrudiți (au fost create registre de donatori de măduvă osoasă pentru a selecta donatorii neînrudiți).

Screeningul pacienților

Boala trebuie să fie în remisie.

Nu trebuie să existe o afectare semnificativă a rinichilor, inimii, ficatului sau plămânilor pentru ca pacientul să facă față efectelor toxice ale chimioterapiei și radiațiilor întregului corp.

Dacă pacientul primește medicamente care pot provoca efecte toxice similare cu cele ale iradierii întregului corp, organele cele mai susceptibile la aceste efecte trebuie examinate în special:

• SNC - în timpul tratamentului cu asparaginază;
• rinichi - atunci când sunt tratați cu medicamente cu platină sau ifosfamidă;
• plămâni - atunci când sunt tratați cu metotrexat sau bleomicina;
• inima - atunci când este tratată cu ciclofosfamidă sau antracicline.

Dacă este necesar, se prescrie un tratament suplimentar pentru a preveni sau corecta disfuncția organelor care pot fi afectate în special de iradierea întregului corp (de exemplu, sistemul nervos central, testiculele, organele mediastinale).

Pregătirea

Cu o oră înainte de iradiere, pacientul ia antiemetice, inclusiv blocante ale recaptării serotoninei și i se administrează intravenos dexametazonă. Fenobarbital sau diazepam pot fi prescrise pentru sedare suplimentară. La copiii mici, dacă este necesar, se utilizează anestezie generală cu ketamina.

Metodologie

Nivelul optim de energie setat pe acceleratorul liniar este de aproximativ 6 MB.

Pacientul stă întins pe spate sau pe lateral, sau alternând poziția pe spate și pe lateral, sub un ecran din sticlă organică (Perspex), care asigură iradierea pielii cu o doză completă.

Iradierea se efectuează din două câmpuri opuse cu aceeași durată în fiecare poziție.

Masa împreună cu pacientul este plasată la o distanță mai mare decât de obicei de aparatul de terapie cu raze X, astfel încât dimensiunea câmpului de iradiere să acopere întregul corp al pacientului.

Distribuția dozei în timpul iradierii întregului corp este neuniformă, ceea ce se datorează inegalității iradierii în direcția anteroposterior și posteroanterior de-a lungul întregului corp, precum și densității inegale a organelor (în special plămânii în comparație cu alte organe și țesuturi) . Pentru o distribuție mai uniformă a dozei, se folosesc bolusuri sau plămânii sunt protejați, dar regimul de iradiere descris mai jos în doze care nu depășesc toleranța țesuturilor normale face ca aceste măsuri să nu fie necesare. Organul cu cel mai mare risc sunt plămânii.

Calculul dozei

Distribuția dozei este măsurată folosind dozimetre cu cristal de fluorură de litiu. Dozimetrul se aplică pe piele în zona apexului și bazei plămânilor, mediastinului, abdomenului și pelvisului. Doza absorbită de țesuturile mediane este calculată ca media rezultatelor dozimetriei pe suprafețele anterioare și posterioare ale corpului sau se efectuează o scanare CT a întregului corp și computerul calculează doza absorbită de un anumit organ sau țesut.

Modul de iradiere

Adulti. Dozele fracționate optime sunt 13,2-14,4 Gy, în funcție de doza prescrisă la punctul de raționalizare. Este de preferat să se concentreze pe doza maximă tolerată pentru plămâni (14,4 Gy) și să nu o depășească, deoarece plămânii sunt organe limitatoare de doză.

Copii. Toleranța copiilor la radiații este puțin mai mare decât cea a adulților. Conform schemei recomandate de Consiliul de Cercetare Medicală (MRC - Medical Research Council), doza totală de radiații este împărțită în 8 fracțiuni de 1,8 Gy fiecare cu o durată de tratament de 4 zile. Sunt utilizate și alte scheme de iradiere a întregului corp, care dau și rezultate satisfăcătoare.

Manifestări toxice

Manifestări acute.

• Greața și vărsăturile apar de obicei la aproximativ 6 ore după iradiere cu prima doză fracționată.
• Umflarea glandei salivare parotide - se dezvoltă în primii 24 de ani și apoi dispare de la sine, deși pacienții rămân uscate în gură timp de câteva luni după aceasta.
• Hipotensiunea arterială.
• Febră controlată de glucocorticoizi.
• Diareea – apare in a 5-a zi din cauza gastroenteritei radiatiilor (mucozite).

Toxicitate întârziată.

• Pneumonită, manifestată prin dificultăți de respirație și modificări caracteristice la radiografiile toracice.
• Somnolență datorată demielinizării tranzitorii. Apare la 6-8 săptămâni, se însoțește de anorexie, iar în unele cazuri și greață și se rezolvă în 7-10 zile.

Toxicitate tardivă.

• Cataractă, a cărei frecvență nu depășește 20%. De obicei, incidența acestei complicații crește între 2 și 6 ani de la iradiere, după care apare un platou.
• Modificări hormonale care duc la dezvoltarea azoospermiei și amenoreei și, ulterior, a sterilității. Foarte rar, fertilitatea este păstrată și o sarcină normală este posibilă fără creșterea incidenței anomaliilor congenitale la descendenți.
• Hipotiroidismul, care se dezvoltă ca urmare a leziunii prin radiații a glandei tiroide în combinație cu sau fără leziuni ale glandei pituitare.
• La copii, secreția hormonului de creștere poate fi afectată, ceea ce, combinat cu închiderea timpurie a plăcilor de creștere epifizare asociată cu iradierea întregului corp, duce la oprirea creșterii.
• Dezvoltarea tumorilor secundare. Riscul acestei complicații după iradierea întregului corp crește de 5 ori.
• Imunosupresia pe termen lung poate duce la dezvoltarea de tumori maligne ale țesutului limfoid.