Методи і принципи променевої терапії злоякісних пухлин

Променева терапія на сьогоднішній день є одним з основних методів лікування онкологічних хворих. В даний час вона застосовується як компонент комплексного та комбінованого лікування злоякісних пухлин, а також у самостійному вигляді у 60% онкологічних хворих. Завдяки останнім досягненням в галузі радіобіології, фізики та дозиметрії іонізуючих випромінювань, а також обладнання і систем удосконалюються методи променевої терапії. Онкологічні установи всього світу щорічно оснащуються новими гамма-терапевтичні установками, лінійними прискорювачами електронів, апаратами для брахітерапії. Для передпроменевої підготовки використовуються сучасні комп'ютерні томографи, симулятори, різні фіксуючі пристрої.
Принципи і методи променевої терапії злоякісних пухлин
Іонізуючі випромінювання для лікування злоякісних пухлин почали використовуватися відразу ж після відкриття в 1895 році рентгенівських променів німецьким фізиком Ст. Рентгеном і явища радіоактивності у 1896 році французьким фізиком А. Бекерелем. За час свого існування променева терапія пережила багато етапів розвитку – періоди застою змінювалися періодами розквіту. У судженнях різних авторів щодо цінності променевої терапії не обійшлося без крайнощів. Одні вважали іонізуючі випромінювання єдиним засобом, здатним вирішити проблему лікування хворих із злоякісними новоутвореннями; інші відводили їм незначну роль. Накопичений за більш ніж столітній період клінічний досвід застосування променевої терапії для лікування злоякісних новоутворень, є достатнім для того, щоб дати їй об'єктивну оцінку. В даний час променева терапія отримала широке поширення і зайняла одне з провідних місць при лікуванні онкологічних захворювань. Близько 60-70% онкологічних хворих, що підлягають антибластному лікування, отримують променеву терапію в тому чи іншому вигляді. Цьому сприяли успіхи, досягнуті в області фізики, радіобіології, дозиметрії та онкології, а також оснащення онкологічної мережі сучасними гамма-терапевтичні установками, апаратами для контактної променевої терапії, прискорювачами, що генерують випромінювання високих енергій. Променева терапія, як і хірургічний метод, використовується головним чином для місцевого впливу на первинний пухлинний вогнище і зони регіонарного метастазування. Виходячи із стратегічних завдань надання допомоги хворим із злоякісними новоутвореннями, променева терапія може бути використана: 1. як самостійний або основний метод лікування; 2. в комбінації з хірургічним лікуванням; 3. у комбінації з хіміо - гормонотерапією ; 4. у складі мультимодальної терапії.
Променева терапія як самостійний або основний метод антибластомного лікування
Променева терапія як самостійний або основний метод антибластомного лікування застосовується у випадках, коли вона є кращою або в косметичному, або в функціональному відношенні, а результати її однакові у порівнянні з такими при застосуванні інших методів лікування онкологічних хворих (рак шкіри, рак губи, пухлини середнього відділу гортані, рак шийки матки). Променеве лікування може бути єдино можливим засобом допомоги неоперабельним хворим зі злоякісними новоутвореннями, для яких радикальним методом лікування є хірургічний (рак стравоходу, гортані, легенів, молочної залози, сечового міхура, прямої кишки та інших). Променева терапія як самостійний метод лікування може бути проведена по радикальній програмі, використана як паліативне або симптоматичний засіб. Радикальна променева терапія спрямована на повне вилікування хворого від пухлини і регіонарних метастазів шляхом підведення канцерицидной дози радіації. Рівні канцерицидных доз для різних пухлин неоднакові і встановлюються в залежності від гістологічної будови її, мітотичної активності та ступеня диференціювання клітинних елементів. До пухлинного вогнища повинна бути підведена доза випромінювання 60-80 Гр, до зон поширення субклінічного – 40-50 Гр. Паліативна променева терапія робиться з метою зменшення розмірів пухлини та її метастазів, стабілізації пухлинного росту і використовується в тих випадках, коли неможлива променева терапія за радикальною програмою, при цьому сумарна осередкова доза (СОД), як правило, становить 40-50 Гр. Однак у процесі променевого лікування ці дози можуть бути змінені. У випадках вираженої резорбції пухлини у відповідь на променеве вплив і помітного поліпшення загального стану хворого вогнищева поглинена доза може бути збільшена. Симптоматична променева терапія застосовується для зняття або зменшення клінічних симптомів злоякісного ураження, які можуть призвести до швидкої загибелі хворого або істотно погіршують якість його життя. Опромінення з симптоматичною метою проводиться за життєвими показаннями при ураженні середостіння з синдромом верхньої порожнистої вени, компресійному синдромі, обумовленим зростаючої пухлиною головного мозку, при гострій асфіксії, пов'язаної з швидкозростаючою пухлиною трахеї, при первинних і метастатичних пухлинах, що викликають здавлення спинного мозку, що тягне за собою порушення функції життєво важливих органів; вона може застосовуватися для зняття больового синдрому, зупинки кровотечі. Сумарна вогнищева доза випромінювання встановлюється індивідуально, залежно від досягнутого ефекту і становить 20-30 Гр. Протизапальна і функціональна променева терапія застосовується для лікування непухлинних захворювань з метою ліквідації і післяопераційних ранових ускладнень, запальних і дегенеративних захворювань кістково-суглобового апарату, що супроводжуються больовим синдромом при неефективності традиційних методів лікування (антибіотикотерапії, гормонального лікування, фізіотерапії та ін). Разова доза випромінювання при гострих запальних процесах становить 0,1 – 0,2 Гр, сумарна – 0,3 – 0,6 Гр; при хронічному запаленні – 0,3 – 0,5 Гр і 2,5 – 3 Г; при дегенеративних змінах у суглобах – 0,5-0,8 Гр і 3-4 Гр відповідно.
Променева терапія як компонент комбінованого лікування.
Променева терапія як компонент комбінованого лікування дозволяє підвищити ефективність хірургічного втручання за рахунок зниження частоти розвитку місцевих рецидивів, регіонарних та віддалених метастазів. Крім того, при місцево-поширених пухлинах вона дозволяє розширити показання до радикального оперативного втручання, підвищити резектабельность пухлини. При ранніх раках додатково проведене опромінення робить можливим ширше виконувати органосохранные операції при досягненні високих результатів лікування. Променева терапія в комбінації з хірургічним втручанням може бути використана в передопераційному періоді після операції і інтраопераційно.
Передопераційне опромінення дозволяє: – знизити мітотичну активність та життєздатність пухлинних клітин, зменшуючи їх імплантаційну здатність, що, в свою чергу, зводить до мінімуму ризик розвитку рецидивів та метастазів; – викликати часткову регресію первинної пухлини за рахунок загибелі найбільш чутливих клітин її, що знаходяться на периферії, і перевести пухлина в хірургічне стан; – зруйнувати метастази, що знаходяться в регіонарних зонах, та викликати зменшення метастатичних вузлів; – зняти параканкрозное запалення. З радіобіологічних позицій променева терапія до операції більш ефективна, оскільки немає післяопераційних рубцевих змін, що сприяють появі плохооксигенированных (гіпоксичних і аноксичных) клітин, які є радиорезистентными. Променева терапія, що здійснюється в післяопераційному періоді, спрямована на: – зниження біологічної потенції пухлинних клітин, можливо, що залишилися в зоні операційного поля; – забезпечення загибелі залишків пухлини у випадках виконання нерадикальних оперативних втручань; – ліквідацію пухлинних клітин в регіонарних лімфатичних вузлах. В обсяг післяопераційного опромінення включається ложі колишньої пухлини і регіонарний лімфатичний апарат.
Інтраопераційна променева терапія передбачає одноразове опромінення пухлини перед її видаленням (передопераційний варіант), або для впливу на злоякісні елементи, що залишилися після нерадикальної операції (післяопераційний варіант), а також у випадках, коли пухлина є нерезектабельной. Для інтраопераційного опромінення використовується дистанційна променева терапія швидкими електронами з енергією 10-15 Мев або брахітерапія в дозі 14-20 Гр. Поєднане використання променевої і хіміотерапії переслідує двояку мета: взаємне посилення впливу іонізуючої радіації та хіміотерапії на первинну пухлину (досягнення адитивного, потенциирующего і синхронізуючого ефектів), а також створення умов для профілактики метастазів і лікування субклінічних або ж виявлених метастазів. Теоретичною основою підвищення ефективності опромінення з допомогою хіміопрепаратів є дані про можливості синхронізуючої дії цитостатиків на мітотичний цикл пухлинних клітин, а також про різних «точках програми» цих антибластомных агентів. Кожна пухлина складається з різних клітинних фракцій. Активно пролифилирующая фракція клітин забезпечує зростання пухлини і чим більше в пухлини активно діляться клітин, тим вище темп зростання її. У швидко зростаючих пухлинах частка клітин, що беруть участь у клітинному циклі більше, ніж у повільно зростаючих. Дві фракції представлені поступово вмираючими живими клітин і повністю некротизированными. Ці клітини не впливають на ріст і метастазування пухлини. Крім того, 10-15% пухлинних клітин можуть перебувати у стані спокою і не беруть участі в розподілі (фаза G-0). У цій фазі вони не реагують на антибластомную терапію. Встановлено, що призначення хіміопрепаратів сприяє переходу пухлинних клітин із стану спокою в фази клітинного циклу і тим самим вони стають уразливими для подальшого променевого та/або химиолучевого впливу. Найбільшою чутливістю до дії радіації мають клітини у фазі мітозу (М) і премитоза (G-2), меншою – перебувають у фазі синтезу (S) і пресинтетической фазі (G-1). Більшість алкілуючих препаратів оптимально діють на клітини у фазі S і G-2, антиболиты – у фазі S і G-1, цитостатики рослинного походження (митотические інгібітори) у фазі М, інгібітори синтезу білка – у фазі G-1 G-2. Мультимодальна терапія онкологічних хворих передбачає використання сучасних методів хірургічного, променевого, медикаментозного лікування, а також поєднання їх з радиомодифицирующими впливами (гіпертермія, гіпербарична оксигенація, електрон-акценторные з'єднання, гіпоксична гіпоксія та ін). Розподіл дози випромінювання в опромінюваному об'ємі.
Основним принципом променевої терапії є лікування пухлини при максимальному щажении нормальних органів і тканин. Для реалізації його в клініці велика увага приділяється розробці способів підвищення ефективності променевого впливу на основі просторового і часового розподілу дози іонізуючого випромінювання і застосування засобів, що змінюють (моделюють) променеві реакції пухлини і організму. При променевої терапії дуже важливим є точне встановлення локалізації, розмірів пухлини та ступінь її поширеності. Для цього використовуються різні діагностичні процедури, що включають ультразвукові, рентгенологічні, радіоізотопні методи дослідження, комп'ютерну томографію (КТ), ядерно-магнітно-резонансну томографію (ЯМРТ), позитронно-емісійну томографію (ПЕТ). На підставі отриманої інформації встановлюється макроскопічний об'єм пухлини (gross tumor Volume – GTV) в якому зосереджена основна частина пухлинних клітин. Однак відомо, що в нормальних тканинах, що оточують пухлину, можуть перебувати окремі пухлинні клітини і їх комплекси, які також повинні бути включені в сферу променевого впливу. Тому в процесі передпроменевої підготовки виділяють клінічний обсяг опромінення (clinical tumor volume – CTV), що включає макроскопічний об'єм пухлини (GTV) і тканини, в яких має місце мікроскопічне поширення пухлини. Планований обсяг опромінення (planning tumor Volume – PTV) враховує зміщення пацієнта і його органів під час одного сеансу опромінення, а також від сеансу до сеансу. Обсяг, який отримує дозу, достатню для радикального або палиативного лікування з урахуванням толерантності нормальних тканин, позначається як «обсяг лікування». Найбільш оптимальне поширення дози випромінювання досягається при об'ємному (тривимірному) планування. Об'ємне планування лежить в основі конформного опромінення, завданням якого є «надання обсягом високої дози форми пухлини, обмежуючи при цьому до мінімуму дозу на навколишні здорові тканини» GTV – макроскопічний об'єм пухлини (gross tumor Volume) СTV – клінічний обсяг опромінення (clinical tumor volume) PTV – планований обсяг опромінення (planning tumor Volume) TV – обсяг лікування
Розподіл дози випромінювання в часі.
Результати променевої терапії злоякісних новоутворень в чому залежать від режиму розподілу дози випромінювання в часі. Найбільше поширення отримав режим звичайного або конвенциального фракціонування, при якому до пухлини підводиться разова осередкова доза (РОД) 1,8 – 2 Гр. Опромінення проводиться один раз в день 5 днів на тиждень, сумарна осередкова доза (СОД) за тиждень становить 9-10 Гр. Курс лікування триває 1,5 місяця до підведення до пухлини канцерицидной дози. Розроблені і продовжують вивчатися нетрадиційні варіанти фракціонування: середнього (РІД 3-4 Гр), великої (РОД 5 Гр і більше), що використовуються переважно для передопераційного опромінення пухлин, відрізняються високою злоякісністю, а також з метою паліативного і симптоматичного лікування. Великий інтерес представляють курси променевої терапії, які передбачають додаткове дроблення денної дози на дві (і більше) фракції з інтервалами між фракціями менше однієї доби (мультифракционирование). Розрізняють наступні різновиди мультифракционирования:
прискорене (акселерированное) фракціонування – відрізняється меншою тривалістю курсу променевої терапії у порівнянні з такою при звичайному фракціонуванні, при цьому РІД залишається стандартною або трохи нижче. Изоэффективная СОД знижується, загальне число фракцій або дорівнює такому при звичайному фракціонуванні, або зменшується за рахунок того, що застосовується 2-3 фракції щодня. Прискорене фракціонування застосовують для опромінення швидко проліферуючих пухлин;
гиперфракционирование – збільшення кількості фракцій з одночасним значним зниженням РІД (1,1 – 1,2 Гр). Підводять 2-3 фракції в день з інтервалом 3-6 годин при загальному часі курсу, що дорівнює такому при звичайному фракціонуванні. Изоэффективная СОД, як правило, підвищується. Гиперфракционирование застосовується для опромінення повільно зростаючих пухлин.
комбіноване фракціонування являє собою варіанти мультифракционирования, що мають ознаки як гіперфракціонування, так і прискореного фракціонування, а іноді сполучається з звичайним фракціонуванням дози. В залежності від наявності перерв у опроміненні розрізняють: безперервний курс променевої терапії, при якому задана доза в мішені накопичується безперервно; розщеплений курс опромінення («спліт» – курс), що складається з двох (або декількох) скорочених курсів, розділених тривалими (2-4 тижні) запланованими інтервалами. За час перерви в опроміненні здорові тканини відновлюють променеві ушкодження. Пухлина зменшується в розмірах, поліпшується її кровопостачання, що веде до поліпшення оксигенації пухлинних клітин та підвищення їх радіочутливості. Динамічне фракціонування – опромінення з планованим зміною схеми фракціонування та/або плану опромінення хворого, при цьому підведення великих фракцій з мультифракционированием добової дози може поєднуватися з класичним фракціонуванням. Одномоментне опромінення – планована сумарна вогнищева доза опромінення підводиться до пухлини за один сеанс. Такий розподіл дози випромінювання використовується в даний час при интраоперационном опроміненні.
Радіочутливість пухлинних і нормальних клітин.
Ефективність променевої терапії в більшості випадків визначається ступенем відмінності в радіочутливості пухлинних і нормальних клітин, одержала назву терапевтичного інтервалу чутливості. Ще на початку розвитку радіобіології було виявлено, що для того щоб отримати однакові зміни в різних клітинах, тканинах і цілих організмах, що настають під впливом іонізуючого випромінювання, потрібно підведення різних доз радіації, що свідчить про різну їх радіочутливості. Під радіовідчутності треба розуміти здатність клітин, тканин або організмів реагувати на дію випромінювання (П. Д. Горизонтів). Радиопоражаемость – це стійкість до іонізуючого випромінювання. Ступінь радіочутливості сильно варіює у різних видів рослинних і тваринних організмів. Мінімальна доза радіації, яка викликає при загальному опроміненні смерть організму, для найпростіших буде виражатися сотнями і тисячами грей, а для людини вона не перевищує 5-6 грей. Разом з тим, серед тварин одного і того ж виду зустрічається примірники більш чутливі до дії іонізуючої радіації і менш чутливі. Але навіть при опроміненні одного і того ж організму з дотриманням рівномірності впливу на всі органи і тканини можна спостерігати майже повна відсутність морфологічних змін в одних тканинах і резчайшие зміни в інших, закінчуються повною дегенерацією їх клітинних елементів. Так, у людини до тканин, володіє високою радіовідчутності, відносяться чоловічі та жіночі статеві залози, кістковий мозок, а також епітелій тонкого кишечника, лімфатичні вузли, зобная залоза, селезінка, фолікули кишкового тракту. Менш чутливі до дії радіації клітини волосяного фолікула і кришталика. Пошкодження кришталика спостерігається при дозі 3,5 Гр, а волосяного фолікула при одноразовому опроміненні в дозі 4,5 Гр. Більш радиорезистентными є печінка, легені, серце, мозок, сполучна тканина, шкіра, м'язи. Однак радіорезистентність будь-якої тканини невелика. Доза близько 50-60 Гр навіть при фракціонуванні її викликає найчастіше незворотні зміни будь-якої з тканин організму. Різна радиопоражаемость тканин стає у зворотну залежність від ступеня диференціювання клітин її. У 1906 р. Бергоньє і Трибондо висловили припущення про те, що радіочутливість (радиопоражаемость) пов'язана з мітотичної активністю і ступенем диференціювання тканин. Закон вони сформулювали таким чином: «Рентгеновы промені діють на клітини з тим більшою інтенсивністю, чим більше відтворююча активність цих клітин, чим довше вона буде ділитися протягом свого життя і, чим менш визначена їх морфологія і функція». Таким чином, чим активніше проліферація тканини і чим вона менш диференційована, тим вона чутливіша до випромінювання. Эллингером складена шкала пошкоджуваності, клітинні елементи в якій розташовані за ступенем чутливості в такому порядку: 1. лімфоцити; 2. гранулоцити; 3. епітеліальні клітини:
а) епітелій фолікулів яєчників; б) сперматогонії; в) епітелій волосяних фолікулів; г) епітелій слинних залоз; д) камбиальный шар шкіри; е) епітелій легеневих альвеол; ж) клітини печінкових проток і нирок;
ендотеліальні клітини: а) ендотелій кровоносних і лімфатичних судин; б) клітини плеври; в) клітини очеревини;
сполучнотканинні клітини;
кісткові клітини;
м'язова тканина;
нервові клітини. Патологічна тканина, зокрема пухлинна, нерідко виявляється більш чутливою до випромінювання, ніж нормальна. Ці відмінності в радіочутливості пухлинної та нормальної тканини дозволяють успішно проводити променеву терапію. Пов'язані вони також і з неоднаковою здатністю до відновлення постпроменевих ушкоджень, більш вираженою в нормальних тканинах. У більшості випадків пухлина повторює властивості тієї тканини, з якої вона розвинулася, тому злоякісні новоутворення також відрізняється один від одного за радіочутливості. В залежності від чутливості пухлин до радіації їх класифікують на пухлини високою, щодо високої, середньої, низької і низької радіочутливості (Rubin Ph., Simann D., 1993) Пухлини високої радіочутливості розвиваються з лімфоїдної тканини, кісткового мозку, сперматогенного епітелію і епітелію фолікулів яєчників. До них відносяться лімфома, лейкемії, семинома, дисгерминома. Відносно високою радіовідчутності мають пухлини, що походять з епітелію ротоглотки, сальних залоз, сечового міхура, кришталика, залоз шлунка, товстої кишки, молочної залози. У цю групу включаються: плоскоклітинний рак гортані, глотки, сечового міхура, шкіри, шийки матки, а також аденокарцинома травного тракту. Середній радіовідчутності відрізняються судинні та сполучнотканинні елементи пухлин. Джерелом розвитку цих елементів є интестинальная сполучна тканина, нейроглиальная тканина, багата судинами зростаюча хрящова і кісткова тканина. Відносно низька радіочутливість характерна для новоутворень, що походять з дорослою хрящової і кісткової тканини, епітелію слинних залоз, нирок, печінки, хондроцитів і остеоцитів. Цю групу складають пухлини слинних залоз, гепатоми, рак нирок, підшлункової залози, хондросаркомы і остеосаркома. Низька радіочутливість характерна для пухлин, що ростуть з м'язової і нервової тканини (рабдоміосаркома, лейомиосаркома, ганглионейрофибросаркома). Одне гістологічна будова не визначає чутливості нормальної і патологічної тканини до випромінювання. Одна і та ж тканина в залежності від умов по-різному реагує на вплив випромінювання. На радіочутливість впливає функціональний стан органа та тканини, метаболічні процеси, що протікають в них, стан іннервації опроміненої тканини і стан центральної нервової системи, ступінь кровопостачання і зміст кисню в клітинах, характер росту пухлини та співвідношення в ній клітинних і сполучно-тканинних елементів, стан оточуючих пухлину нормальних тканин. Велике значення для радіочутливості нормальних і пухлинних тканин має загальний стан організму, наявність супутніх захворювань, вік.
Радиомодификаторы.
Радіочутливість пухлин і нормальних тканин не є чимось постійним і змінюється залежно від багатьох факторів. Завдяки успіхам радіобіології з'явилася можливість штучно впливати на радіочутливість пухлинних і нормальних клітин за допомогою застосування фізичних і хімічних факторів – радиомодифицирующих агентів. Під радиомодифицирующими агентами розуміють фізичні і хімічні фактори, здатні змінити (підсилити або ослабити) радіочутливість клітин, тканин і організму в цілому. Для посилення променевого ушкодження пухлин застосовується опромінення на фоні гіпербаричної оксигенації (ГО) злоякісних клітин. Метод променевої терапії, заснований на використанні ГО, отримав назву оксигенорадиотерапия або оксибарорадиотерапия – променева терапія пухлин, коли хворий перед початком опромінення і під час нього знаходиться в спеціальній барокамері, де створюється підвищений тиск кисню (2-3 атмосфери). Внаслідок значного підвищення РО2 в сироватці крові (в 9-20 разів) збільшується різниця між РО2 в капілярах пухлини та її клітинах (кисневий градієнт), посилюється дифузія О2 до пухлинних клітин і відповідно підвищується їх радіочутливість. У практиці променевої терапії знайшли застосування препарати певних класів – електрон-акцепторні з'єднання (ЕАР) (метронідазол, мезонидазол та ін), здатні підвищити радіочутливість гіпоксичних клітин та не впливають на ступінь радіаційного ушкодження нормальних оксигенированных клітин. ЕАР містять у своїй молекулі неспарений електрон. При надходженні в кров вони легко приймають на себе вільний електрон у опромінених молекул, але при цьому не метаболізуються оксигенированными клітинами і тому вільно дифундують в гипоксичные шари пухлини. З метою посилення дії радіації на пухлинні клітини використовуються також малі «сенсебилизирующие» дози радіації (0,1 Гр), підводиться за 3-5 хв до опромінення основний дозою. Малі дози радіації перешкоджають формуванню неспецифічних реакцій пухлини шляхом стимулювання обмінних процесів безпосередньо перед або відразу після опромінення і послаблюють тим самим природні захисні механізми її. (Р. С. Календо). Завдяки цьому посилюється шкідливу дію радіації. Гіпертермія, застосовувана в поєднанні з променевою терапією, добре зарекомендувала себе в ситуаціях, досить складних для традиційної променевої терапії. Локальний нагрів пухлини до 43-44 0С за допомогою НВЧ і УВЧ-випромінювань дозволяє підвищити радіочутливість пухлинних клітин. В якості хімічних і фізичних факторів, здатних модифікувати радіорезистентність пухлин, використовуються хіміотерапевтичні препарати, ультразвукове випромінювання, мікрохвилі, лазерні випромінювання, магнітні й електричні поля. Ще більші можливості таїть у собі використання полирадиомодификации – одночасне або послідовне застосування одно - або різноспрямованих радиомодифицирующих агентів з урахуванням морфологічних і функціональних особливостей пухлини.
Види іонізуючих випромінювань.
Для опромінення злоякісних пухлин використовуються корпускулярне (бета-частинки-β, нейтрони – n, протони – р, пі-мінус-мезони) і фотонна (рентгенівське, гамма-) випромінювання. В якості джерел випромінювання можуть бути використані природні і штучні радіоактивні речовини, прискорювачі елементарних частинок. В даний час в клінічній практиці застосовуються переважно штучні радіоактивні ізотопи, одержувані в атомних реакторах, генераторах, на прискорювачах та вигідно відрізняються від природних радіоактивних елементів монохроматичністю спектру випускається випромінювання, високою питомою активністю і дешевизною. У променевій терапії використовуються такі радіоактивні ізотопи: радіоактивний кобальт – 60Со, цезій – 137Cs, іридій – 192Ir, тантал – 182Та, стронцій – 90Sr, талій – 204Tl, прометрий – 147Pm, ізотопи йоду – 131I, 125I, 132I, фосфор 32Р та ін. У сучасних вітчизняних гамма-терапевтичних установках джерелом випромінювання 60Со,
Джерелом рентгенівського випромінювання є рентгенівська трубка, встановлювана в рентгенотерапевтических апаратах (установки для ортовольтной і низьковольтної рентгенотерапії)
Випромінювання високих енергій (фотонна і електронний) генеруються на прискорювачах електронів Різні види іонізуючих випромінювань в залежності від їх фізичних властивостей та особливостей взаємодії з опромінюваної середовищем створюють в організмі характерне дозное розподіл. Геометричний розподіл дози і щільність створюваної в тканинах іонізації в кінцевому рахунку визначає відносну біологічну ефективність випромінювань. Цими чинниками керуються в клініці при виборі виду випромінювання для опромінення конкретних пухлин. Так, у сучасних умовах для опромінення поверхнево розташованих невеликих пухлин широке застосування знаходить короткофокусна (близкодистанционная) рентгенотерапія. Генерується трубкою при напрузі 60-90 кв рентгенівське випромінювання повністю поглинається на поверхні тіла. Разом з тим дальнедистанционная (глибока) рентгенотерапія в даний час в онкологічній практиці не застосовується, що пов'язано з несприятливим дозным розподілом ортовольтного рентгенівського випромінювання – максимальна променеве навантаження на шкірі, нерівномірне поглинання випромінювання в тканинах різної щільності, виражене бокове розсіювання, швидкий спад дози по глибині, висока інтегральна доза.
Розподіл дози різних видів іонізуючого випромінювання.
Гамма-випромінювання радіоактивного кобальту має більш високу енергію (1,25 МГ), що обумовлює більш вигідну просторовий розподіл дози в тканинах: максимум дози зміщується на глибину 5 мм, внаслідок чого зменшується променеве навантаження на шкіру, менш різко виражені відмінності в поглинанні випромінювання в різних тканинах, більш низька інтегральна доза порівняно з ортовольтной радіотерапією. Велика проникаюча здатність даного виду випромінювання дозволяє широко використовувати дистанційну гамма-терапію для опромінення глибоко розташованих новоутворень. Генерується прискорювачами високоенергетичне гальмівне випромінювання виходить в результаті гальмування швидких електронів в полі ядер мішені, виготовленої із золота або платини. Зважаючи на великий проникаючої здатності гальмівного випромінювання максимум дози зміщується в глибину тканин, розташування його залежить від енергії випромінювання, при цьому має місце повільний спад глибинних доз. Променеве навантаження на шкіру вхідного поля незначна, але при збільшенні енергії випромінювання може зростати доза на шкіру вихідного поля. Опромінення высокоэнергетичным гальмівним випромінюванням добре переноситься хворими з-за незначного розсіювання його у тілі і низькою інтегральної дози. Гальмівне випромінювання високих енергій (15-20 Мев) доцільно використовувати для опромінення глибоко розташованих патологічних вогнищ (рак легені, стравоходу, матки, прямої кишки та інших). Швидкі електрони, що генеруються прискорювачами, створюють в тканинах дозное поле, відмінне від дозных полів при впливі іншими видами іонізуючих випромінювань. Максимум дози спостерігається безпосередньо під поверхнею, глибина знаходження його в середньому становить половину або третину величини ефективної енергії електронів і зростає зі збільшенням енергії випромінювання. В кінці траєкторії руху електронів величина дози різко падає до нуля. Однак крива падіння величини дози зі зростанням енергії електронів стає все більш плоскою за рахунок фонового випромінювання. Електрони з енергією 5 Мев використовуються для опромінення поверхневих новоутворень, з більш високою енергією (7-15 Мев) – для впливу на пухлини середньої глибини розташування. Для променевої терапії злоякісних новоутворень можуть бути використані пучки ядерних частинок (адронів), до яких відносяться протони, іони вуглецю і нейтрони. Ці частинки слабо розсіюються в тканинах, мають чітко визначений пробіг; лінійна передача енергії їх зростає в міру проникнення і досягає максимуму на певній глибині, утворюючи пік Брегга. Такий розподіл дози в тканинах дозволяє добитися концентрації дози в осередку ураження і зменшення в 2-3 рази променевого навантаження на критичні органи, що досить актуально при опроміненні пухлин розташованих на значній глибині поблизу або усередині життєво важливих органів. Найбільше поширення в клінічній практиці отримали протони. Медичні протонні пучки генеруються на прискорювачах і використовуються в офтальмології, для опромінення внутрішньочерепних пухлин, а також у хворих з пухлинами основи черепа і примикають до шийного відділу спинного мозку областей (хардомы і хондросаркомы). Для підвищення ефективності променевої терапії використовуються швидкі нейтрони. Нейтронна терапія проводиться дистанційними пучками, одержуваними на циклотронах і нейтронних генераторів, а також у вигляді контактного опромінення на шлангових апаратах з зарядом радіоактивного каліфорнія 252Cf. Для нейтронів характерна висока відносна біологічна ефективність (ВБЕ). Результати використання нейтронів в меншій мірі залежать від кисневого ефекту, фази клітинного циклу, режиму фракціонування дози, при цьому менш виражена різниця в радіочутливості пухлин різної будови і відзначається більш низька ймовірність репарації у порівнянні з застосуванням традиційних видів випромінювання, у зв'язку з чим вони можуть використовуватися для лікування радиорезистентных рецидивних пухлин голови та шиї, сарком м'яких тканин, кісток, неоперабельного раку прямої кишки, передміхурової залози. Прискорювачі елементарних частинок є універсальними джерелами випромінювання, що дозволяють довільно вибирати вид випромінювання (електронні пучки, фотони, протони, нейтрони), регулювати енергію випромінювання, а також розміри і форми полів опромінення з допомогою спеціальних многопластинчатых фільтрів і тим самим індивідуалізувати програму радикальної променевої терапії пухлин різних локалізацій.
Способи опромінення.
Всі існуючі способи опромінення поділяються на зовнішні і внутрішні. Зовнішнє опромінення підрозділяють на дистанційне і контактне. Дистанційне опромінення здійснюється у двох видах – статичному і рухомому. Статичний опромінення може бути однопольное, двухпольное зустрічне (однозонное, многозонное), многопольное (одно - і многозонное) із застосуванням формуючих пристроїв (захисних блоків, клиновидних фільтрів, гратчастих діафрагм, болюсів, вирівнювальних пристроїв). Все це застосовується з метою створення найбільшої різниці доз, поглинених пухлиною і оточуючими нормальними тканинами. При рухомому опроміненні джерело опромінення і облучаемое тіло знаходяться в стані відносного руху (рухається джерело або тіло, або обидва одночасно). Існують наступні різновиди рухомого опромінення: ротаційне, секторний, ексцентричне (чашеобразное, тангенціальний), конвергентне, із змінними параметрами і з застосуванням формуючих пристроїв. При ротаційному опроміненні джерело випромінювання здійснює рух навколо хворого з постійною швидкістю. Краще дозное розподіл виходить при проведенні рухомого опромінення із змінними параметрами.
До зовнішніх контактним способів променевої терапії відноситься аплікаційне опромінення. Аплікаційний метод застосовується при необхідності впливу на розташовані неглибоко і неинфильтрирующие навколишні тканини пухлини. При аплікаційної бета-терапії радіоактивна речовина прикладається або безпосередньо до шкіри або слизової оболонки, або знаходиться на відстані 0,5 см. Для цих цілей використовуються гнучкі аплікатори з радіонуклідами 32Р, 90Sr, 147Pm, 251Ge, 144Tl та ін. Завдяки невеликому пробігу β-частинок у тканинах (від 0,12 до 4 мм) доза концентрується на поверхні шкіри та слизової оболонки і щадятся більш глибинні шари. Аплікаційна гамма-терапія застосовується при пухлинних процесах, инфильтрирующих шкіру і підлеглі тканини. Глибина інфільтрації не повинна бути більше 2-3 див. Дистанціювання при цьому повинно бути від 0,5 до 5 см. Для створення дистанціювання і фіксації радіоактивних джерел виготовляється муляж. В якості джерел гамма-випромінювання використовуються 60Со, 137Cs, 192Ir, 182Ta та ін Цей метод застосовується як у самостійному виді при раку шкіри (I-II стадій), губи (I-II стадій), так і в поєднанні з дистанційною гамма-терапією (рак слизової порожнини рота). В даний час аплікаційна гамма-терапія здійснюється на шлангових апаратах. Внутрішнє опромінення передбачає введення радіоактивних джерел (РІ) в організм і класифікується, як лікування за допомогою закритих РІ (брахітерапія) і відкритих РІ (системна терапія). Внутрішньопорожнинне опромінення (джерело випромінювання знаходиться в природній порожнині тіла хворого) і внутрішньотканинне опромінення (джерело випромінювання знаходиться в тканинах тіла хворого) здійснюється за методикою афтерлоадинг, при якій послідовно вводять ендо - або интростат в порожнину тіла або в тканини, а потім джерело випромінювання в ендо - або в интростат. Таке опромінення проводиться на шлангових апаратах з зарядами 60Со, 137Cs, 192Ir (АГАТ-В, АГАТ-В3, АГАТ-ВІ, микросиликтрон). Внутрішньопорожнинна гамма-терапія широко застосовується при раку шийки та тіла матки, стравоходу, піхви, прямої кишки. Як правило, вона проводиться у поєднанні з дистанційним опроміненням, що дозволяє концентрувати дозу пухлини і зменшувати променеве навантаження на навколишні здорові тканини. Внутрішньотканинною гамма-терапія застосовується при раку шкіри, губи, язика, слизової порожнини рота, пухлинах жіночих і чоловічих зовнішніх статевих органів. При ранній стадії злоякісних пухлин вона може бути використана як самостійний метод лікування, при більш поширених новоутвореннях – в поєднанні з дистанційним опроміненням. Внутрішнє опромінення з використанням радіоактивного йоду – 131I застосовується для лікування хворих з метастазами раку щитовидної залози, 89Sr (метастрон) використовується при множині метастатичному ураженні кісток. В даний час створені можливості не лише для виборчого впливу на окремі пухлини, але і її клітини шляхом отримання антитіл, мічених РІ (радиоиммунотерапия). Зокрема, для лікування злоякісних лімфом отриманий препарат, що представляє собою мічені йодом-131 моноклональні антитіла до поверхневого антигену СД20, виявленому в 95% випадків-клітинної злоякісної неходжкінської лімфоми. Це дозволяє використовувати променеву терапію не тільки як засіб локального опромінення пухлин, але і як спосіб загального впливу при генералізованих формах злоякісних новоутворень.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ: 1. Н.І.Крутилина. Принципи і методи променевої терапії злоякісних пухлин,Методичні рекомендації, доктор медичних наук, професор Н.І. Крутилина, 2008рік 2. Беккер, Шуберт. Променева терапія за допомогою випромінювання високих енергій. Медицина, 1964. 3. М. Тюбиана, Ж. Дютрекс, А. Дютрекс. Фізичні основи променевої терапії та радіобіології. Медицина, М.,1969. 4. Х. Джонс. Фізика радіології. Атомиздат, 1965. 5. Лиденбратен Л. Д., Лясс Ф. М. Медична радіологія: Учеб. для студентів мед.Вузів – М: Медицина, 1986. – 368 с. 6. А. В. Козлова. Променева терапія злоякісних пухлин. М.: Військове вид. Міністерства оборони СРСР. 7. Чиссов в. І. Комбіноване і комплексне лікування хворих із злоякісними пухлинами. Рук. для лікарів. М.: Медицина, 1989. 8. Променева терапія злоякісних пухлин: Рук. для лікарів / Е. С. Кисельова, Р. В. Голдобенко, С. В. Канаєв. Під ред. Проф. Е. С. Кисельової – М: Медицина, 1996. – 464 с.