GINEKOLOGIA, Wyk. I, 29.03.2010r.

„Radioterapia”

1895r. – odkrycie promieniowania X przez W. Roentgena

1898r. – odkrycie radu przez małżeństwo Curie

1922r. –Coutord udowodnił, że można wyleczyć chorych na raka krtani bez powstania groźnych dla życia następstw. Wprowadzenie do praktyki klinicznej metody frakcjonowanej radioterapii

1943r. – budowa betatranu

1951r. – budowa „bomby kobaltowej”

1952r. – budowa akceleratora liniowego

Odkrycie radu przez Marie Skłodowską-Curie w 1898r. zapoczątkowało epokę leczenia promieniami jonizującymi.

Obserwacje, że promienie szybciej uszkadzają komórki nieprawidłowe niż zdrowe skłoniło do włączenia tej metody do leczenia nowotworów złośliwych.

Rozwój radioterapii to postęp techniczny, zastosowanie aparatów megawoltowych i wykorzystanie technik tomografii do planowania zasięgu leczenia promieniami.

Rozwój radiobiologii to określenie sposobów frakcjonowania dawki promieniowania i sposobów łączenia z innymi metodami leczenia nowotworów np. chemioterapia.

Mechanizm działania promieni:

Promieniowanie uszkadza struktury tkankowe w sposób bezpośredni lub pośredni. Końcowym celem jest uszkodzenie DNA.

Promieniowanie bezpośrednio powoduje w DNA jonizację atomów i pobudzenie atomówreakcja łańcuchowaśmierć komórki.

Promieniowanie pośrednio oddziaływuje na cząsteczki wody sąsiadujących z DNA  powoduje powstawanie wolnych rodników (-OH)  które uszkadzają DNA poprzez rozbijanie wiązań chemicznych.

Jednostki promieniowania

1R (roentgen) = jednostka ekspozycji jt. Kolumb/kg. Ekspozycja jest miarą jonizacji powietrza wywołanej przez fotony.

Dawka tolerowana – TD 5/5 = dawka powodująca powikłanie w 5% przypadków leczonych w ciągu 5 lat.

Dla pęcherza moczowego TD=65Gy, dla jelita cienkiego i rdzenia kręgowego TD=50Gy – są to dawki na całe życie dla każdego chorego leczonego RT.

Dawka wchłonięta, 1Gy (grej) = Dżul/kg. Dawka wchłonięta promieniowania to ilość energii dostarczona do określonej objętości środowiska

Jednostka – Gray (Gy)

1 Gy = 1 J/1g tkanki = 100 cGy

Dawka frakcyjna – dawka podana w czasie jednego seansu napromieniowania (1.0-8.0 Gy, zwykle 2 Gy)

Dawka całkowita – dawka podana w trakcie całego leczenia napromieniowaniem (30-70 Gy)

Radioterapia frakcjonowana

• Dla zniszczenia guza należy podać choremu określoną dawkę promieni np. 60Gy w sposób cząstkowy = frakcjonowany 30fr po 2Gy/dz podawane 6 tyg.

• Frakcjonowanie wynika z różnej tolerancji tkanek zdrowych i nowotworowych na działanie promieni.

• Tkanki zdrowe są w stanie szybciej naprawić potencjalne letalne lub subletalne uszkodzenia spowodowane promieniami niż tkanki nowotworowe.

Działanie promieni opiera się na 4R:

1R, Repopulacji komórek – wytwarzanie komórek

2R, Reoksygenacji tkanki – utlenowanie

3R, Redystrybucji komórek w cyklu komórkowym

4R, Reperacji subletalnych uszkodzeń w komórce zdrowej

Najwrażliwsze na działanie promieni są komórki w fazie G2 i M, najbardziej oporne w fazie S i G0, średnio wrażliwe we wczesnej fazie S i G1.

Naprawy potencjalnie letalne i subletalne mogą zostać naprawione, gdy powstają wskutek działania fotonów lub elektronów.

Proces naprawy nie występuje, gdy proces nastąpił wskutek działania promieniowania neutronowego lub ciężkich cząsteczek.

Promieniowrażliwość

• Promieniowrażliwy nowotwór to ten, który można wyleczyć bez uszkodzeń tkanek zdrowych.

• Promieniowrażliwość tj. wrażliwość tkanek zdrowych i nowotworowych na działanie promieniowania.

• Promieniooporny nowotwór to ten, którego wrażliwość na promieniowanie jest większa lub zbliżona do wrażliwości tkanek zdrowych.

Założenia radioterapii

Radioterapia radykalna – celem jest wyleczenie chorego z choroby nowotworowej jako metody samodzielnej lub w skojarzeniu z CHIR i/lub CHTH.

Radioterapia paliatywna – celem jest próba poprawy komfortu życia chorego, poprzez powstrzymanie choroby: czasami próba wydłużenia przeżycia z uwzględnieniem potencjalnych powikłań w trakcie i po leczeniu.

Radioterapia – metody leczenia

Teleterapia – napromieniowanie wiązkami zewnętrznymi przy pomocy bomby kobaltowej lub przyspieszacza liniowego: źródło promieniowania 80-100cm od pacjenta.

Brachyterapia – bezpośrednie napromieniowanie tkanek nowotworowych poprzez umieszczenie izotopów w jamach ciała – brachyterapia dojamowa lub w tkance nowotworowej – brachyterapia śródtkankowa.

Nowotwory promieniowrażliwe

1. Wysoka promieniowrażliwość:

białaczki, chloniaki, nasieniak i neuroblastoma

dawki terapeutyczne 25-45Gy.

2. Średnia promieniowrażliwość: raki płaskonabłonkowe, dawka terapeutyczna 60-70Gy.

3. Niska promieniowrażliwosć: raki gruczołowe, mięsaki tkanek miękkich, czerniak złośliwy, glejak wielopostaciowy, dawki terapeutyczne > 70Gy

Radioterapia – źródła promieniowania

1. Promieniowanie indukowane przez urządzenia:

• Lampa rentgenowska: energia 60-400kV

• Bomba kobaltowa: izotop Co-60, energia 1,17-1,33 MeV

• Przyspieszacz liniowy: energia promieniowania X 4-20 MeV i E 6-25 MeV

2. Pierwiastki promieniotwórcze naturalne:

Rad – Ra-226, pierwiastki sztuczne: Iryd Ir-192, Jod J-125

3. Cyklotron – jest to urządzenie do wytwarzania ciężkich cząstek neutronów, protonów, mezonów pi i ciężkich jonów.

???(100_6250) w różnych lokalizacjach zmian nowotworowych:

Rak sutka – RT radykalna po zabiegu oszczędzającym, po mastektomii

??? – RT radykalna samodzielna, pooperacyjna, RT często skojarzone z CHTH i/lub chirurgią

Rak płuca – pooperacyjna, RT radykalna samodzielna, RT skojarzona z CHTH (SCLC – rak płuca drobnokomórkowy)

Nowotwory przewodu pokarmowego – radykalna RT-CHTH przed lub pooperacyjna u chorych na raka odbytnicy i przełyku

Mięsaki tkanek miękkich – radykalna RT przed lub pooperacyjna (leczenie oszczędzające) skojarzona z CHTH

Niepożądane działania radioterapii:

• Odczyn popromienny – jest to uszkodzenie tkanek zdrowych. W zależności od czasu ujawnienia się reakcji dzielimy je na wczesne i późne.

• Wczesne(ostre) – to reakcje w toku leczenia lub do 6tyg. po ukończeniu radioterapii.

• Późne – to ciągła reakcja tkanek uwidoczniona ok. 2-3 mce po ukończeniu radioterapii.

• Odczyny popromienne są bardziej nasilone u chorych leczonych w skojarzeniu z CHTH.

• Wczesne odczyny popromienne występują w tkankach aktywnie proliferujących np. szpik, błony śluzowe, skóra.

• Późne odczyny popromienne występują w tkankach: OUN, nerwy obwodowe, nerki, wątroba, płuca, naczynia krwionośne.

• Odczyny miejscowe – rumień, zwłóknienie

• Odczyny ogólne – mielosupresja, wymioty

• ??? innego nowotworu.

Późne odczyny popromienne:

Skóra – przebarwienie, teleangiektazje (rozszerzone naczynia włosowate), stwardnienie, martwica.

Narządy przewodzące (np. przewód pokarmowy, moczowody) – obturacja, perforacja

Narządy miąższowe (płuca, wątroba, nerki) – zwłóknienie, marskość

Mózg – martwica, leukoencefalopatia, zaburzenia psychiczne

Kości – zaburzenia wzrostu, złamania

Gonady – bezpłodność

Wrażliwość tkanek na działanie promieni:

• Uszkodzenie spermatogenezy i zaćma - 2-10Gy

• Uszkodzenie szpiku - 10-20Gy

• Uszkodzenie miąższu płuc i nerek – 20-30Gy

• Uszkodzenie wątroby – 30-40Gy

• Serce, rdzeń kręgowy, jelita – 40-50Gy

• Obwodowe naczynia krwionośne – 50-60Gy

• Obwodowe nerwy i mięśnie – 60-70Gy

Uniknięcie odczynów popromiennych:

• Stosowanie promieniowania o wysokiej energii

• Zastosowanie technik stabilizujących pozycje chorego w trakcie RT

• Stosowanie technik konformalnych w oparciu o planowanie 3D – precyzyjne wyznaczenie obszaru do napromieniowania i położenia narządów krytycznych

• Opieka nad chorym napromienianym

Planowanie RT – odtwarzanie pól:

Unieruchomienie chorego w trakcie cyklu napromieniania.

W tym celu używa się masek z materiałów termoplastycznych wykonanych indywidualnie dla każdego chorego oraz innych dodatkowych urządzeń unieruchamiających i powodujących odtwarzalność pozycji terapeutycznej.

Planowanie 3D:

• Wyznaczenie obszaru leczonego

• Tomografia komputerowa co 5mm

• Wrysowanie zmian nowotworowych i węzłów chłonnych w każdy skan

• Planowanie ułożenia wiązek przez fizyków medycznych

• Resymulacja i rozpoczęcie napromieniowania

• Kontrola ułożenia chorego w trakcie leczenia

Techniki śródoperacyjne – przyszłość RT:

• Skracają czas leczenia

• Wykorzystują zarówno brachy jak i teleterapię

• Wyjątkowa precyzja planowania leczenia

• Techniki te są w sferze eksperymentu

• Brak określenia jednoznacznego sposobu frakcjonowania i dawek leczących

Brachyterapia – rodzaje:

1. Rodzaj aplikacji:

• Dojamowa – źródło w jamie ciała

• Śródtkankowa – źródło wewnątrz tkanki guza

• Powierzchniowa – źródło umieszczone na powierzchni nad leczoną zmianą

• Do wnętrza organu

• Śródoperacyjna – źródła lub prowadnice w czasie operacji są umieszczane w ???

• Śródnaczyniowa- źródło jest umieszczane w małej lub dużej tętnicy

Typy brachyterapii ze względu na sposób aplikacji:

• Afterloading – aplikator jest umieszczany w targecie a źródła radioaktywne są ładowane później, ręcznie lub automatycznie

• ??? – aplikator jest załadowany i zawiera w momencie implantacji radioaktywne źródło

Główne elementy systemu afterloading:

• Bezpieczny pojemnik na źródło

• Źródło radioaktywne jedno lub kilka

• Komputerowa kontrola ruchu źródła

• Komputer do planowania leczenia

7