PODSTAWY RADIOTERAPII

MECHANIZM

DZIAŁANIAPROMIENIOWANIA

JONIZUJĄCEGO

Bezpośredni
(tzw. efekt tarczy):

•odpowiedzialny za 25%

uszkodzeń komórkowych,
•polega na uszkodzeniu

najbardziej wrażliwych

struktur komórkowych

(np. DNA) przez wolny

elektron powstały wskutek

absorpcji fotonu lub

promieniowania

cząsteczkowego.

Pośredni:

•odpowiedzialny za 75%

uszkodzeń

komórkowych,

powodujący radiolizę

wody (uszkodzenie

struktur komórkowych

przez wolne rodniki

wodorotlenowe).

•nowotwory o różnej histogenezie cechują

się promieniowrażliwością zbliżoną do
tkanek,

z których się wywodzą,

•młode, niezróżnicowane i często dzielące

się komórki są najbardziej
promieniowrażliwe,

•powyższe prawo dotyczy komórek

prawidłowych i nowotworowych.

PROMIENIOULECZALNOŚĆ

• guz określany jako

promieniowrażliwy

nie zawsze jest

promieniouleczalny

z powodu

ograniczeń w

podaniu

odpowiednio

wysokiej dawki,

podyktowanych

tolerancją tkanek

otaczających;

zależy od:
•promieniowrażliwości

nowotworu,
•wielkości nowotworu,
•obecności narządów

krytycznych w sąsiedztwie

nowotworu,
•współistniejących schorzeń,
•stosowanych jednoczasowo

systemowych metod

leczenia

przeciwnowotworowego,
•wiąże się z pojęciem

wskaźnika terapeutycznego.

RADIOBIOLOGIA

Podstawowe mechanizmy biologicznych skutków oddziaływania promieniowania

jonizującego ( REGUŁA 5 R) :
•NAPRAWA (repair)- naprawa uszkodzeń DNA powstałych w wyniku działania

promieniowania jonizującego następuje w ciągu kilku godzin od ekspozycji;

•REPOPULACJA (repopulation)- w trakcie 5 -7 tygodni stosowania radioterapii,

komórki, które przeżyły promieniowanie proliferują i relatywnie rośnie liczba komórek,

które powinny być zniszczone; jeśli komórki cechują się względnie długim czasem

podwojenia w stosunku do czasu trwania radioterapii, to w okresie leczenia nie

następuje znacząca repopulacja guza;( przyrost bezwzględny liczby komórek).

•REDYSTRYBUCJA (redistribution)- czyli powrót do wyjściowej względnej liczby

komórek w poszczególnych fazach cyklu. Komórki wykazują różną wrażliwość na

promieniowanie, zależną od fazy cyklu podziałowego; większość komórek wykazuje

największą wrażliwość w fazie G2i M, a największą oporność w fazie S i G1;

•REOKSYGENACJA (reoxygenation)- tlen modyfikuje działanie promieniowania

-niedotlenienie tkanek zmniejsza skuteczność napromieniania; tlen hamuje naprawę

popromiennych uszkodzeń.

WEWNĄTRZKOMÓRKOWA WRAŻLIWOŚĆ NA PROMIENIOWANIE (intrinsic

radiosensitivity) – uważana jest za mechanizm odpowiedzialny za zróżnicowanie

promieniowrażliwości tkanek o tym samym typie histologicznym.

• Rodzaj promieniowania -

elektromagnetyczne lub cząsteczkowe

• Energia promieniowania -

konwencjonalna lub megawoltowa

• Lokalizacja źródła - teleradioterapia

lub brachyterapia

• Cel terapeutyczny - radykalny lub

paliatywny

• Frakcjonowanie - konwencjonalne

lub niekonwencjonalne

RODZAJE PROMIENIOWANIA

Promieniowanie

elektromagnetyczne (fotonowe):

• promieniowanie gamma

emitowane przez
naturalne pierwiastki
promieniotwórcze lub
sztuczne izotopy oraz
promieniowanie X
wytwarzane w
akceleratorach
liniowych lub lampach
rentgenowskich;

Promieniowanie cząsteczkowe

(korpuskularne):

• najczęściej elektrony,

neutrony, protony czy
mezony pi
wytwarzane w
adekwatnych
generatorach;

ENERGIA PROMIENIOWANIA

Radioterapia

konwencjonalna

(ortowoltowa):

•aparaty rentgenowskie
-100-400
keV(niskoenergetyczna
wiązka fotonowa),

Radioterapia
megawoltowa:

•bomba kobaltowa
-promieniowanie γ -1,25
MeV,

•przyspieszacze liniowe
–elektrony lub fotony -
4-25 MeV.

ZALETY PROMIENIOWANIA

MEGAWOLTOWEGO(fotony):

•większa przenikliwość (możliwość uzyskania

wysokiej dawki w zmianach położonych głęboko),
•mniejsza zdolność do pochłaniania przez tkankę

kostną (pozwala na napromienianie guzów wewnątrz

struktur kostnych),
•lepsza tolerancja leczenia (mniej działań

niepożądanych),
•mniejsze nasilenie odczynów popromiennych skóry,
•mniejsze nasilenie odczynów popromiennych w

sąsiedztwie okolicy napromienianej zmiany,
•wiązka elektronowa emitowana przez akcelerator

ma mniejszy zasięg w napromienianych tkankach i

zastosowanie w leczeniu zmian powierzchownych.

TELERADIOTERAPIA

• napromienianie z

zewnątrz wiązką
skierowaną ze źródła
znajdującego się w
pewnej odległości od ciała
pacjenta(akceleratory
liniowe, bomby
kobaltowe, aparaty
rentgenowskie); wiązka
fotonowa i elektronowa

BRACHYTERAPIA

• napromienianie ze

źródła znajdującego
się w kontakcie
bezpośrednim z
pacjentem (źródło w
styczności, w jamie
ciała, w tkance – śród
jamowo,
śródtkankowo)

FRAKCJONOWANIE

•Frakcjonowanie konwencjonalne :

napromienianie jedną dawką frakcyjną 1,8-

2,5 Gy dziennie, 5 razy w tygodniu.
•Hiperfrakcjonowanie : napromienianie 2-

3 razy dziennie dawką frakcyjną mniejszą niż

2 Gy bez zmiany całkowitego czasu leczenia.
•Frakcjonowanie przyspieszone :

skrócenie całkowitego czasu leczenia bez

zmiany dawki frakcyjnej.
•Hipofrakcjonowanie : napromienianie

wysokimi dawkami frakcyjnymi.

JEDNOSTKA DAWKI

POCHŁONIĘTEJ

1 Gy = 1J/ 1 kg

•całkowita dawka promieniowania podzielona

jest na części (frakcje), w teleradioterapii

(radykalnej, przeciętnie -1,8 do 2,5 Gy na

frakcję; odpowiednio wysoka dawka

sumaryczna, paliatywnej -4 do 8 Gy na

frakcję; odpowiednio niska dawka sumaryczna)

i brachyterapii (przeciętnie -5 do 10 Gy na

frakcję z różnie wysoką dawką sumaryczną w

zależności od sytuacji klinicznej).

TECHNIKI KLASYCZNE

(dawna radioterapia):

Kształt napromienianego pola odpowiada prostym figurom

geometrycznym –np. kwadratowi lub
prostokątowi i nie jest dostosowany do obszaru guza

nowotworowego.
Większy obszar napromieniania dla jednorodnego obszaru

dawki (generowanie pożądanej dawki w tkankach

zdrowych); ochrona narządów krytycznych osłonami

standardowymi lub indywidualnymi ze stopu Wood’a o

charakterze prostych figur geometrycznych=

pozyskiwanie odpowiedniego kształtu pola(osłony nie

uwzględniają efektów związanych z rozbieżnością wiązki

-w praktyce dają duże niedokładności związane z ich

ułożeniem). Najczęściej stosuje się technikę SSD ze

względu na prostotę obliczania czasu napromieniania.

Realizacja techniki wydłuża czas pracy z chorym na

aparacie.

OSŁONA INDYWIDUALNA
(stop Wood’a)

osłony standardowe–regularne kształty geometryczne, brak uwzględnienia

efektu rozbieżności wiązki promieniowania, osłony indywidualne–kształt

ustalony wykonane na podstawie zdjęć rentgenowskich, uwzględnienie

rozbieżności wiązki; stop Bi(bizmutu),Cd(kadmu), Pb(ołowiu), Sn

(cyny), współczynnik absorpcji zbliżony do ołowiu, temperatura topnienia

oraz plastyczność niższa –możliwość wielokrotnego przerabiania w

warunkach modelarni zakładu radioterapii (temperatura topnienia 66 –72

ºC);

TECHNIKA NAPROMIENIANIA

CAŁEGO CIAŁA (ang. Total

Body Irradiation, TBI):

Zastosowanie promieniowania fotonowego i/lub

elektronowego stanowiące procedurę

przygotowującą do przyjęcia przeszczepu szpiku,

poprzez zniszczenie jego komórek u pacjentów ze

złośliwymi schorzeniami hematologicznymi(białaczki,

chłoniaki). Chory umieszczony w odpowiedniej

odległości od źródła promieniowania, układany w

zadanej pozycji (np. na jednym boku z ustaleniem

położenia kończyn, głowy) z umieszczonymi

detektorami w celu weryfikacji dawki oraz osłonami

indywidualnymi w celu ochrony narządów

krytycznych. Plan leczenia oparty na podstawie

danych obrazowych z tomografii komputerowej;

specjalny schemat frakcjonowania !

IGRT (Image Guided

Radiotherapy) –terapia

kierowana obrazem

•weryfikacja ułożenia pacjenta na stole

terapeutycznym akceleratora oraz

automatyczna modyfikacja bezpośrednio

przed rozpoczęciem seansu

terapeutycznego lub w trakcie jego

trwania,
• ocena ruchomości wewnętrznej obszaru

napromieniania oraz narządów

krytycznych,
• możliwość śledzenia ruchu mimowolnego

(przemieszczania się) napromienianej

struktury, określenie granic jej wychylenia.

ADRT (Adaptive Radiotherapy)

–terapia dostosowawcza

• przeplanowywanie targetu w trakcie

rozpoczętego procesu leczenia, dostosowanie go

do warunków ustalonych na podstawie kontroli

obrazowej,
• modulacja codziennej dawki,
• „ uśrednianie” targetu, dalsza kontynuacja

napromieniania adekwatnie do poprawionego

obszaru,
• radioterapia zredukowanego o ruchomość

wewnętrzną obszaru napromieniania

(synchronizacja cykli fizjologicznych

determinujących ruchomość wewnętrzną obszaru i

elementów aparatu sterujących układem

ograniczającym promieniowanie).

RT4D(Four Dimensional

Radiotherapy) –czwarty

wymiar radioterapii

•obrazowanie w czasie rzeczywistym,
• czas napromieniania ma wpływ na położenie i

kształt napromienianej objętości,
• synchronizacja napromieniania ze szczególnie

dużymi ruchami wewnątrzfrakcyjnymi targetu (duże

ruchy fizjologiczne narządów),
•bramkowanie(ang. respiratory gating); włączanie i

wyłączanie wiązki w wybranych fazach

oddechowych,
•podążanie za celem(ang. Dynamic target

tracking);obserwowanie markerów targetu w trakcie

napromieniania za sprawą specjalnych systemów

fluorescencyjnych instalowanych w bunkrze aparatu

i dalej na bieżąco dopasowywanie wiązki do targetu

poprzez np.ruch głowicy aparatu, kolimatora, itd.

IORT (Intraoperative

Radiotherapy) –radioterapia

śródop

eracyjna

Promieniowanie elektromagnetyczne (fotony) lub

cząsteczkowe (elektrony), niska energia

promieniowania (np. 50 kV), specjalne aplikatory,

warunki aseptyki,

Radioterapia realizowana na sali operacyjnej w różnych

sekwencjach czasowych w stosunku do zabiegu.

BRACHYTERAPIA

•dawka jednorodna w leczonym obszarze,
•maksymalna ochrona tkanek zdrowych,
•promieniowanie gamma,
•leczenie z zachowaniem funkcji narządów.

MOC DAWKI

TECHNIKA APLIKACJI
•ultra LDR-0,01 -0,3 Gy/h                                   •śródtkankowa
•LDR-0,4-2 Gy/h(1 -2 mCi/cm)                           •kontaktowa
•PDR-0,5 -1 Gy/h (1 Ci/cm)                                •śródjamowa
•MDR-2-12 Gy/h(100 mCi/cm)
•HDR-> 12Gy/h (10 Ci/cm)
After-loading-opóźnione ładowanie źródeł promieniotwórczych

do aplikatorów umieszczonych uprzednio w miejscu

napromieniania.

LDR: 0,4-2 Gy/h, Cez (niska moc dawki) :

•sprawdzona skuteczność na dużych grupach chorych,
•większe prawdopodobieństwo procesów naprawczych
uszkodzeń komórek zdrowych w trakcie napromieniania,
•niewielki odsetek popromiennych odczynów ostrych i
późnych,
•wysoki współczynnik terapeutyczny (ograniczony
zdolnością do repopulacji),
•krótszy czas leczenia całkowitego (vs teleradioterapia),
•długi czas aplikacji pojedynczej aplikacji,
•mała dokładność w określaniu rzeczywistego rozkładu
dawki,
•niewielki komfort leczenia dla chorego,
•większe narażenie personelu na działanie
promieniowania.

PDR: 0,5 -1Gy/h, Iryd :

•próba zastąpienia ciągłego napromieniania izotopami o
niskiej aktywności napromienianiem impulsami z
zaplanowaną przerwą przy zastosowaniu izotopów o
wyższej aktywności,
• wielkość dawki regulowana długością trwania impulsu
lub zwiększeniem ich liczby,
• lepsza optymalizacja rozkładu dawki,
• niewielki odsetek popromiennych odczynów ostrych i
późnych,
• możliwość indywidualnego doboru dawek, czasu
leczenia, długości impulsu, przerw pomiędzy nimi,
• krótszy czas leczenia całkowitego (vs
teleradioterapia),
•duży komfort leczenia dla chorego (przerwy),
•niewielkie narażenie personelu na działanie
promieniowania.

HDR: > 12 Gy/h, Iryd (wysoka moc

dawki) :

•sprawdzona skuteczność na dużych

grupach chorych,

• wysoka odtwarzalność objętości

napromienianej,

• dobra ochrona narządów krytycznych,
• wysoki odsetek unieszkodliwionych

komórek (logarytmiczna zależność od

mocy dawki),

•wzrost ryzyka popromiennych odczynów

ostrych i późnych,

• wysoki współczynnik terapeutyczny

(niska dawka w narządach krytycznych)

•krótszy czas leczenia całkowitego (vs

teleradioterapia),

•krótki czas aplikacji,
•wysoki komfort leczenia dla chorego,
• niewielkie narażenie personelu na

działanie promieniowania,

• konieczność budowy bunkra.

TRÓJWYMIAROWY ROZKŁAD

DAWKI(3DBT)

•uwidocznienie guza nowotworowego i uzyskanie

jego obrazu trójwymiarowego (3D) przy

wykorzystaniu obrazowania w oparciu o

tomografię komputerową, tomografię rezonansu

magnetycznego, pozytonową emisyjną

tomografię, ultrasonografię,
• obrazowanie w czasie rzeczywistym (4D),
•wykorzystanie komputerowych systemów

planowania, •wykorzystanie uzyskanych obrazów

w procesach rekonstrukcji, aplikacji źródeł,

ustalenia planu leczenia oraz kontroli rozkładu

dawki podczas ekspozycji.

Brachyterapia oparta na obrazowaniu

wymaga zdefiniowania i wyznaczenia

określonych objętości w celu uzyskania

konformalności napromieniania

wyznaczonego obszaru:
•GTV: (pierwotny –guz, GTV węzłowy)

definiowany jako badany klinicznie i/lub

wyznaczony metodami obrazowania,
•CTV: subkliniczny rozrost guza (GTV

powiększony o odpowiedni bezpieczny

margines),
•PTV: pojęcie geometryczne, przy

prawidłowej aplikacji źródeł identyczny z

CTV.

ODCZYNY POPROMIENNE

Odczyn popromienny to reakcja tkanek

zdrowych na promieniowanie. Manifestacja

odczynu popromiennego zależy od rodzaju tkanki

oraz schematu i dawki napromieniania.

Promieniowanie uszkadza zawsze DNA, więc komórki

giną w trakcie podziału –dlatego szybkość ujawniania

się i nasilenie uszkodzenia w tkance zależy m. in. od

aktywności proliferacyjnej komórki. W tkankach o

krótkim cyklu podziałowym odczyn ujawnia się

wcześnie, w wolnym przebiegu cyklu –późno.

Komórki bezpośrednio odpowiedzialne za powstanie

odczynu popromiennego to komórki tarczowe.

Odpowiedź tkanek zdrowych na napromienianie

opisywana jest jako wczesny i późny odczyn

popromienny.

ODCZYNY POPROMIENNE

Późny odczyn popromienny

(powyżej 90 dnia

radioterapii, najczęściej po

½-5 latach po jej

zakończeniu):

- pojawia się nagle,
- z reguły jest trwały (objawy),

-może stanowić zagrożenie dla

życia,

-większe uszkodzenia prowadzą

do szybszego ujawnienia się

odczynu,
- całkowity czas leczenia nie ma

wpływu na jego nasilenie.

Ostry odczyn popromienny(w

trakcie radioterapii lub do 90

dni po jej zakończeniu):

-ustępuje zwykle samoistnie lub po

prostym leczeniu

farmakologicznym,

-ma przebieg stopniowy i

wzrastający,

-z reguły nie stanowi zagrożenia dla

życia, ale rozległe uszkodzenia

mogą powodować powolne gojenie,

-na częstość i nasilenie ww.

odczynu ma wpływ akumulowana

dawka tygodniowa,

-krótki całkowity czas leczenia

prowadzi do większego nasilenia

odczynu.

Przykłady odczynów

popromiennych:

–miednica mniejsza,

narządy krytyczne –

pęcherz moczowy,

końcowe odcinki

moczowodów, objawy ze

strony układu

moczowego:

•częstomocz,

•parcie na mocz,

nietrzymanie moczu,

•krwawienia o różnym

nasileniu,

•przetoki pęcherzowo-

pochwowe,

•zwężenia moczowodów.

–miednica mniejsza,

narządy krytyczne –jelito

cienkie, jelito grube,

objawy odczynu

popromiennego ze strony

przewodu pokarmowego:

•biegunki,

•parcie na stolec,

•ból przy oddawaniu stolca,

•krwawienia z odbytnicy o

różnym nasileniu,

•przetoki pęcherzowo-

odbytnicze,

•Niedrożność i perforacja

jelit.

Dawka tolerancji

to najwyższa dawka promieniowania, której

podanie jest związane z akceptowalnym

ryzykiem poważnych powikłań

popromiennych. Jest to dawka powodująca

dopuszczalny 5% poziom uszkodzenia

tkanek zdrowych w czasie 5 lat od

napromieniania (TD 5/5). Wyjątek stanowi

martwica rdzenia kręgowego, której częstość

nie powinna przekraczać1%. Dawki

tolerancji zostały ustalone empirycznie na

podstawie wieloletnich doświadczeń i mają

zastosowanie w konwencjonalnym

frakcjonowaniu dawki.

Ocena wyników leczenia powinna zawierać

zarówno określenie stopnia remisji nowotworu,

jak i opis wczesnych i późnych zmian

popromiennych. W tym celu konieczne jest

przyjęcie systemu klasyfikacji odczynów

popromiennych. Dobry system powinien

uwzględniać wszystkie możliwe skutki uboczne

radioterapii, zapewniać

powtarzalność(możliwość jednakowej oceny

nasilenia objawów przez różnych obserwatorów

i przez tego samego obserwatora w różnym

czasie, oraz charakteryzować się

czułością(wykrywać różnice w różnych

metodach radioterapii).Do tej pory nie przyjęto

jednak jednolitego, obowiązującego wszystkich

systemu oceny odczynów popromiennych.

Najczęściej obecnie stosowany

system (skala) klasyfikacji

odczynów popromiennych to:

RTOG/EORTC (Radiation Therapy
Oncology Group/European Organization for
Research and Treatment of Cancer)-
ocenia wczesne i późne odczyny
popromienne; dla poszczególnych tkanek i
narządów opracowana jest skala nasilenia
objawów od G0 –brak odczynu, poprzez G1
–G4 –różne nasilenia odczynu, do G5 –zgon
z powodu powikłań popromiennych.

RADIOTERAPIA

PALIATYWNA

• zniesienie lub złagodzenie bólu,
• zahamowanie krwawień ,
• gojenie owrzodzeń nacieków egzofitycznych,
• zmniejszenie objawów ucisku rdzenia

kręgowego,
• odbarczenie w zespole żyły głównej górnej,
• zmniejszenie dolegliwości w przypadkach

przerzutów(neurologicznych -do mózgu,

oddechowych -do płuc),
• zapobieganie złamaniom patologicznym w

przerzutach do kości.

Document Outline