Радіотерапія Медичні процедури
променева терапія представляє використання в медицині іонізуюче випромінювання, як правило, як частина лікування рак контролювати або знищувати злоякісні клітини. Променева терапія може бути лікувальною при багатьох видах раку. Його також можна використовувати як допоміжну терапію для запобігання рецидиву пухлини після первинної хірургічної операції. Це синергізм з хіміотерапія і застосовувався до, під час та після хіміотерапії при сприйнятливих ракових пухлинах. (3) (7)
Променева терапія застосовується при лікуванні раку більше 100 років, з тих пір, як в 1895 р. Вільгельм Рентген відкрив рентгенівські промені. Застосовувані методи почали модернізуватись у 1990 році завдяки дослідниці Нобелівської премії Марії Кюрі, яка виявила радіоактивні елементи: полоній та радій. Радій використовувався в різних формах до 1990 р., Коли вступили в користування одиниці кобальту та цезію. Лінійні медичні прискорювачі використовувались як джерела випромінювання до 1940 р. (2)
З винаходом комп’ютерної томографії в 1971 році стала можливою тривимірна візуалізація, що дозволило лікарям більш точно визначати розподіл дози за допомогою осьової томографічної візуалізації анатомії пацієнта. Одиниці кобальту та ортовольтаїки значною мірою замінені лінійними прискорювачами меганапруги, корисними для їх проникаючої енергії та відсутності джерела фізичного випромінювання.
Відкриття нових технологій візуалізації, включаючи магнітно-резонансну томографію в 1970 році та позитронно-емісійну томографію в 1980 році, перетворило променеву терапію з 3D до терапії через випромінювання з модуляцією інтенсивності (IMRT) і керована променева терапія (IGRT). Ці нові результати привели до кращих медичних прогнозів та зменшення кількості побічних ефектів. (1)
Механізм дії при променевій терапії
променева терапія працює до кінця пошкодження ДНК ракових клітин, через два типи енергії: електрони та електромагнітно заряджені частинки. Це ураження - пряма або непряма іонізація атомів, що утворюють ланцюг ДНК. Непряма іонізація призводить до іонізації води, утворюючи вільні радикали, особливо гідроксильні радикали, які потім руйнують ДНК. (8)
При фотонній терапії більша частина радіаційного ефекту є вторинною щодо вільних радикалів. Оскільки клітини мають механізми відновлення для руйнування одного ланцюга ДНК, розриви дволанцюжків найчастіше спричиняють загибель клітин. Клітини раку менш диференційовані і більше схожі на стовбурові клітини; вони розмножуються частіше, ніж диференційовані здорові клітини, і мають знижену здатність відновлювати субетальні ураження. Ураження окремого ланцюга ДНК передаються дочірнім клітинам шляхом поділу клітин, що призводить до накопичення цих уражень у ДНК ракових клітин та їх руйнування або повільнішого поділу. (3) (6)
Одним з основних обмежень фотонної променевої терапії є дефіцит кисню солідних пухлин. Солідні пухлини можуть перевищувати кровопостачання, вступаючи в гіпоксію. Кисень - потужний радіосенсибілізатор, що підвищує ефективність даної дози випромінювання шляхом утворення вільних радикалів, що руйнують ДНК. Пухлинні клітини в гіпоксичному середовищі в 2-3 рази стійкіші до випромінювання, ніж у звичайному кисневому середовищі. (2) (1)
Сьогодні проводяться численні дослідження для подолання цієї гіпоксії, включаючи використання кисневих трубок високого тиску, кровозамінників для підвищення місцевого кисню, радіосенсибілізуючих препаратів, таких як мізонідазол та метронідазол, та гіпоксичних цитотоксинів, таких як тірапазамін. До нових досліджуваних терапевтичних підходів відноситься використання сполук, що посилюють дифузію кисню, таких як кроцетинат натрію. (4) (8)
Заряджені частинки, такі як протон, бор, вуглець та неонові іони, можуть спричинити пошкодження ДНК ракових клітин лінійним перенесенням енергії та мати протипухлинну дію, незалежно від постачання крові киснем, оскільки ці частинки діють головним чином шляхом прямого перенесення енергії та дволанцюгові розриви ДНК. Через відносно великих мас протони та інші заряджені частинки мають незначний розряд у сусідніх тканинах - пучок залишається локалізованим у вигляді пухлини і виділяється з невеликою дозою побічних ефектів у сусідніх тканинах.
Цей вплив рентгенівських променів особливо шкідливий для дітей через їх зростаюче тіло, оскільки вони мають 30% ризик повторного новоутворення через 5 років після першого впливу. (3) (2)
Доза опромінення
Кількість випромінювання, що використовується в радіотерапії фотонами, вимірюється в сірому кольорі (Гр) і варіюється залежно від типу та стадії раку, що лікується. Для лікувальних випадків типова доза для твердої епітеліальної пухлини коливається від 60-80 Гр, тоді як для лімфом вона становить від 20 до 40 Гр.
Дози ад'ювантів, як правило, становлять від 45 до 60 Гр у двох фракціях Гр (при раку молочної залози, голови та шиї). При виборі дози враховується багато інших факторів, включаючи хіміотерапію пацієнта, супутні захворювання, призначення променевої терапії до або після операції та успіх операції. (1) (7)
Параметри випромінювання визначаються під час планування лікування, що виконується за допомогою спеціалізованих комп'ютерних програм. Залежно від способу доставки, для складання загальної необхідної дози можна використовувати кілька кутів або джерел. Лікар спробує встановити модель, яка дозволить випустити рівномірну дозу, призначену для пухлини, і мінімізувати дозу здорових сусідніх тканин. (4)
Фракціонування дози
Вплив променевої терапії на різні типи раку
Різні типи раку по-різному реагують на променеву терапію. Реакція раку на радіацію описується його радіочутливістю. Радіоклітини з високою радіочутливістю швидше руйнуються за рахунок незначних доз опромінення. Сюди входять лейкемії, більшість лімфом та зародкові клітини. Більшість раків епітелію є лише помірно радіочутливими і потребують значно більшої дози опромінення (70 Гр) для радикального загоєння. Деякі види раку є радіорезистентними, що вимагає дуже високих доз для клінічної практики. Вважається, що рак нирок та меланома стійкі до радіації. (1)
Важливо диференціювати рівень радіочутливості певної пухлини. Наприклад, лейкемії, як правило, не виліковні променевою терапією, оскільки вони поширюються по всьому тілу. Лімфома може бути кардинально виліковна, якщо вона знаходиться в певній ділянці тіла. Подібним чином, багато середньо радіоактивних пухлин регулярно лікуються високими лікувальними дозами, якщо вони перебувають на ранній стадії, наприклад: немеланомний рак шкіри, рак шиї та голови, рак молочної залози, дрібноклітинний рак легенів, рак шийки матки, анальний, простати. Метастази, як правило, невиліковні при променевій терапії, оскільки неможливо лікувати весь організм.
Перед променевою терапією зазвичай проводять КТ для виявлення пухлини та сусідніх нормальних структур. Пацієнта направляють на подібний, щоб можна було виготовити зліпки для використання під час лікування. Опромінене поле буде позначене шкірною шкірою. (4)
Реакція на променеву терапію пов’язана з розмірами пухлини. Зі складних причин дуже великі пухлини реагують на випромінювання менше, ніж дрібні пухлини або мікроскопічні захворювання. Для подолання цього ефекту використовуються різні техніки. Найпоширеніша техніка - хірургічна резекція перед променевою терапією. Інший метод - зменшити пухлину за допомогою неоад’ювантної хіміотерапії. Третім методом є підвищення радіочутливості раку шляхом введення певних препаратів під час променевої терапії. Приклади радіосенсибілізуючих препаратів включають: цисплатин, німоразол та цетуксимаб. (3) (2)
Дія вузькосмугового випромінювання на тканини
Низька доза:
Іонізуюча доза стимулює клітинні елементи, що беруть участь у регенерації, такі як гістіоцити та лейкоцити, ефективні при лікуванні туберкульозу кісток.
Висока доза:
Він чинить руйнівну дію на клітинні продукти запалення, такі як лейкоцити, плазматичні клітини та гігантські клітини, ефективні при розсмоктуванні інфекційної гранульоми, сибірської виразки та інфікованих шийних залоз.
Дуже високі дози:
Він діє, впливаючи на ендотелій судин патологічних станів; це може зменшити міому матки. (8) (3)
Види променевої терапії
Три основні види променевої терапії зовнішня променева терапія або телетерапія, брахітерапія або променева терапія із закритим джерелом і системна радіоізотопна терапія. Відмінності полягають у розташуванні джерела випромінювання по відношенню до тіла: поза тілом, всередині тіла на певних ділянках та системно шляхом введення радіоізотопів у вигляді інфузій або перорального прийому всередину. Брахітерапія може використовувати тимчасово або постійно розміщені радіоактивні джерела. Тимчасові джерела, як правило, розміщуються за допомогою техніки, яка називається після завантаження. Терапія частинками - це особливий вид променевої терапії, при якій частинки є протонами або важкими іонами. Інтраопераційна променева терапія - це особливий вид променевої терапії, що випускається відразу після хірургічного висічення раку. Цей метод застосовували при раку молочної залози, пухлинах головного мозку та прямої кишки. (1) (5)
Зовнішня телетерапія або променева терапія
Це найбільш часто використовувана форма променевої терапії. Пацієнта поміщають у прилад, а джерело випромінювання спрямований на певну ділянку тіла ззовні. Кіловольтаж (поверхневий рентген) використовується для лікування раку шкіри та поверхневих структур, а меганапруга (глибокий рентген) використовується для лікування глибоких пухлин (сечового міхура, кишечника, простати, легенів або мозку). (8)
Стереорактична радіохірургія
Це спеціалізований вид телетерапії, який використовує випромінювання для націлювання на чітко визначену пухлину за допомогою детальних сканованих зображень. Перевагою є викид потрібної кількості випромінювання за коротший проміжок часу, ніж традиційні методи лікування. (4) (2)
3D променева терапія або віртуальне моделювання
Це ще один вид телетерапії, що має можливість розмежувати пухлини та сусідні нормальні структури у трьох вимірах за допомогою спеціалізованих сканерів КТ або МРТ та програмного забезпечення для планування. Профіль кожного пучка випромінювання змодельований так, щоб він відповідав цільовому профілю за допомогою змінної кількості пучків. Коли терапевтичний обсяг відповідає формі пухлини, відносна токсичність нормального опромінення тканин знижується, що дозволяє виділити більшу дозу опромінення пухлини, ніж звичайні методи. (7)
Модульована інтенсивністю променева терапія
Це вдосконалена високоточна техніка опромінення, яка покращила здатність пристосовувати обсяг лікування до увігнутих форм пухлин, наприклад, коли пухлина огорнута вразливою структурою, такою як спинний мозок або основний орган. Комп’ютерно керовані рентгенівські прискорювачі розподіляють випромінювання в точних дозах на злоякісні пухлини або певні ділянки пухлини. Схема випромінювання визначається за допомогою комп'ютерних програм. Доза опромінення відповідає 3D-формі пухлини шляхом модуляції інтенсивності променя. Інтенсивність дози опромінення збільшується в товщі пухлини, а на периферії пухлини або в сусідніх тканинах доза низька або навіть відсутня.
Інша техніка полягає в пошуку в режимі реального часу електричних пристроїв, імплантованих всередині або поблизу пухлини. Це можуть бути магнітні електроди, які відчувають генеруване магнітне поле і передають назад місце розташування пухлини. (2)
Терапія частинками
У цьому методі іонізовані частинки протону або іони вуглецю направляються до пухлини. Доза збільшується, коли частинки проникають у тканини до максимуму, а потім зменшуються до нуля. Перевагою є накопичення меншої кількості енергії в сусідніх здорових тканинах. (2)
Рентгенотерапія під керуванням візуалізації
При цій терапії під час лікування проводяться повторні сканування (КТ, МРТ, ПЕТ). Ці зображення обробляються комп’ютерами для виявлення змін у розмірах та розташуванні пухлини внаслідок лікування, а також для забезпечення можливості розташування пацієнта або коригування запланованої дози опромінення під час лікування, якщо це необхідно. Повторна візуалізація може підвищити точність променевої терапії та може зменшити обсяг тканини, запланованої для лікування, зменшуючи загальну дозу опромінення нормальної тканини. (4)
Томотерапія
Це різновид рентгенотерапії, керованої зображеннями. Апарат для томотерапії - це гібрид між КТ-сканером та апаратом для телетерапії. Частина апарату, яка виділяє випромінювання для візуалізації та лікування, повністю обертається навколо пацієнта так само, як і КТ-сканер. (5)
Типи пристроїв, що використовуються в телетерапії:
- ортовольтаїчні агрегати: машини, що використовують глибоке або поверхневе випромінювання, залежно від глибини енергії
- лінійні прискорювачі: виробляють рентгенівські промені меганапруги, швидко уповільнюючи електрони в цільовому матеріалі, як правило, вольфрамовому сплаві; Звичайна томографія із модульованою інтенсивністю та стереотаксична променева терапія виробляються за допомогою спеціально модифікованих лінійних прискорювачів
- одиниці кобальту: виробляють стабільний двохроматичний промінь, в основному замінений сьогодні.
Брахітерапія (внутрішня променева терапія, герметична терапія, терапія кюрі або терапія ендокурі)
Це форма променевої терапії, при якій джерело випромінювання розміщується всередині або поблизу зони, яка потребує лікування. Його можна використовувати окремо або в поєднанні з хіміотерапією або зовнішньою променевою терапією. Він передбачає точне розміщення джерел випромінювання короткого діапазону безпосередньо на місці раку. Ці джерела закриті захисною капсулою, яка дозволяє іонізуючому випромінюванню виходити для лікування та руйнування навколишніх тканин, але запобігає міграції випромінювання в здорові тканини.
Таким чином, пухлини можна лікувати високими дозами локалізованого опромінення, зменшуючи непотрібне пошкодження здорових тканин. Схему брахітерапії часто можна виконати за коротший час, ніж інші методи, зменшуючи ризик виживання ракових клітин шляхом ділення. (8) (9) (7)
Радіоізотопна терапія
Побічні ефекти радіотерапії
Сама по собі променева терапія не болюча. Багато паліативних методів лікування з низькими дозами викликають мінімальні або відсутні побічні ефекти, хоча короткочасне погіршення болю може спостерігатися в наступні дні після лікування через розвинутого набряку, який здавлює нерви в обробленій області. Високі дози можуть викликати різні побічні ефекти під час лікування (гострі побічні ефекти), через місяці чи роки після лікування (довгострокові побічні ефекти) або після повторного лікування (кумулятивні побічні ефекти). Характер, тяжкість та тривалість побічних ефектів залежать від органів, що лікуються, типу лікування (тип опромінення, доза, фракціонування, супутня хіміотерапія) та пацієнта.
Більшість побічних ефектів передбачувані та очікувані. Побічні ефекти при променевій терапії зазвичай обмежуються ділянкою тіла, яке лікується. Основними побічними ефектами є втома та подразнення шкіри, такі як легкий та помірний опік шкіри. Втома настає в середині режиму лікування і може зайняти тижні. Роздратована шкіра заживе, але вона буде не такою пружною, як раніше. (9) (1)
Гострі побічні ефекти
Пізні побічні ефекти
Кумулятивні побічні ефекти
Ці ефекти не слід плутати з пізніми або довгостроковими ефектами. Коли короткочасні наслідки зникають, а довготривалі - субклінічні, опромінення може бути проблематичним.
Репродуктивні ефекти:
Протягом перших тижнів після запліднення променева терапія є смертельною, але не тератогенною. Високі дози опромінення під час вагітності спричиняють порушення, порушення росту та розумову відсталість. Також існує підвищений ризик розвитку дитячого лейкозу та інших пухлин у дитячому віці.
У чоловіків, які раніше піддавалися променевій терапії, ризик генетичних дефектів або вроджених вад у дітей, зачатих після терапії, не збільшується. Однак використання технологій допоміжної репродукції та методів мікроманіпуляції може збільшити ризик. (8)
Вплив на гіпофізарну систему:
Гіпопітуїтаризм зазвичай розвивається після опромінення новоутворень турецького сідла, екстраселярних пухлин головного мозку, пухлин голови та шиї та після опромінення всього тіла. Цей тип гіпопітуїтаризму впливає на гормони росту та статеві залози. Навпаки, дефіцит адренокортикотрофного та тиреотропного гормонів є найменш поширеним. Зміна секреції пролактину є незначною, і дефіцит вазопресину виявляється дуже рідкісним в результаті опромінення. (3) (7)
Нещасні випадки променевої терапії
Існують суворі процедури, щоб мінімізувати ризик випадкового надмірного опромінення пацієнтів. Однак іноді трапляються помилки. Є кілька випадків опромінення дози опромінення, які перевищують кілька сотень разів передбачувану дозу. (4) (2)
Інші неракові види променевої терапії
Потенційно виліковні незлоякісні стани шляхом іонізуючої променевої терапії:
- гострі/хронічні запальні стани: абсцес поту пахвових залоз, фурункул, сибірська виразка, панарицій та інші інфекції, які не піддаються лікуванню антибіотиками
- гострі/хронічні хворобливі дегенеративні захворювання: гострий або хронічний хворобливий артроз
- гіпертрофічні стани м'яких тканин: первинна стадія хвороби Дюпюйтерна, Леддерхоса та Морбуса, коли можна запобігти прогресуванню, післяопераційна профілактика рецидивів келоїдів та птеригій
- функціональні захворювання: орбітопатія Грейвса, артеріовенозні вади розвитку, вікові дегенерації жовтої плями, стійка лімфатична фістула
- профілактика гетеротопічних окостенінь різних суглобів, профілактика неоінтимальної гіперплазії після розширення артерій або імплантації стента, закупорка гемангіом та інших судинних захворювань інших органів
- дерматологічні захворювання: свербіж, вторинний при дерматозах та екземі, недоступний піднігтьовий псоріаз, базаліома, вугрі, множинні бородавки, вовчак, мозолі та передракові захворювання. (3)
Лікопен - це каротиноїд, що міститься у фруктах та овочах, що надає йому червоний колір. Цей пі.
Пацієнти з дрібноклітинним раком легенів, що поширюється на мозок, можуть бути звільнені від краніальної променевої терапії.
Мінімізація пошкодження здорових клітин під час сеансів променевої терапії - одна з тем.