Методички / 30. Онкология_2

Источники внешнего облучения классифицируются по мощности, виду энергии и применению (табл. 1.).

Таблица 1.

Классификация источников внешнего облучения по мощности, виду энергии и применению.

Выделяют: мощность дозы, интегральную дозу и понятие изодозной кривой.

Мощность дозы - это доза, соотнесенная с единицей времени. Например, 1 Гр/с. Изодозные кривые - линии, соединяющие на эскизе облучаемого объекта все точки

с одинаковым значением поглощенной дозы.

Интегральная доза - полное количество энергии, поглощенное в облучаемом объеме.

Формы применения лучевой терапии:

-одномоментное облучение;

-непрерывное облучение (внутритканевое, внутриполостное и аппликационные методы);

-дробное или фракционированное облучение - один из основных методов

наружного облучения. Дробное или обычное фракционирование дозы - ежедневное

21

облучение по 1,5—2,5 Гр 5 раз в неделю. Среднее фракционирование 3-4-5 Гр. Крупное - 6-8-10-12-20 Гр.

Суммарную очаговую дозу (СОД) разделяют на отдельные порции (фракции) - это

фракционирование дозы. Различают следующие варианты фракционирования:

1.Классическое: разовая очаговая доза (РОД) = 1,5—2,5 Гр, облучение проводится ежедневно, всего дается 5 фракций за неделю, общая длительность лечения 4—6 нед.

2.Гипофракционирование: менее чем 4 фракции за 1 неделю.

3.Гиперфракционирование: 2 фракции или более (уменьшенных размеров) с интервалом 4—6 ч в день с общей длительностью курса 4—6 нед.

4.Интенсивно-концентрированное облучение: в течение одной недели лучевой терапии средними фракциями от 3 до 5 Гр. Например, по 4 Гр 5 раз в неделю СОД равна - 20 Гр нормального фракционирования, а по радиобиологическому эквиваленту: время - доза фракционирования (ВДФ) реально СОД составит - 32 Гр нормального фракционирования.

5.Ускоренное фракционирование: две фракции в день или более (нормальной величины) с сокращением длительности курса.

6.Динамическое фракционирование: первая неделя облучения проводится по интенсивно-концентрированному варианту, а затем — «дробное» облучение.

7.Расщепленный курс облучения: обычно два укороченных курса нормального фракционирования с перерывом в одну-две недели на отдых. Проводится только у ослабленных больных. У большинства пациентов перерыв в лечении должен быть минимальным.

Биологическое действие ионизирующих излучений. Закон A. Bergoni и В. Tribondo (1903) гласит, что чувствительность клеток к излучению прямо пропорциональна митотической активности и обратно пропорциональна степени их дифференцировки.

Зависимость биологической эффективности лучевой терапии от фактора времени:

- при однократном облучении поражаются не все опухолевые клетки, часть из них выживает и поражается при повторном облучении. Это предполагает наличие эффекта насыщения при концентрированном и однократном облучении;

- фракционированное облучение в дозах меньшей мощности щадит строму и избирательно поражает опухоль;

22

-фракционирование дозы увеличивает вероятность облучения опухоли в стадиях, чувствительных к ионизирующему излучению. Злокачественная клетка наиболее чувствительна к облучению в фазе митоза.

Под влиянием облучения происходят изменения в опухолевой ткани:

-уменьшение опухоли в связи с гибелью наиболее чувствительных к излучению элементов;

-развитие грануляционной ткани и инкапсуляция групп злокачественных клеток; понижение васкуляризации опухоли;

-гибель всех опухолевых элементов и замещение их рубцовой соединительной

тканью.

Биохимические изменения, возникающие в клетках, проявляются в морфологическом и генетическом направлениях:

-разрушается структура и проницаемость;

-появляется торможение роста и деления;

-повышается их проницаемость для электролитов и воды;

-возникают кариорексис и кариолизис;

-появляются хромосомные аберрации;

-происходят мутации генов.

Степень радиочувствительности опухолей (в порядке уменьшения радиочувствительности опухолевых клеток) может быть представлена следующим образом: семинома, лимфоцитарная лимфома, базальноклеточный рак, другие лимфомы, лейкоз, миелома, некоторые эмбриональные саркомы, мелкоклеточный рак легкого, хорионкарцинома, саркома Юинга, плоскоклеточный рак (низкодифференцированный, высокодифференцированный), аденокарцинома молочной железы и прямой кишки, переходноклеточный рак, гепатома, меланома, глиома, астроцитома, лейоили рабдомиосаркомы, хондросаркома, остеогенная саркома, нейрофибросаркома (Peterson R., 1963).

Чувствительность опухоли к лучевой терапии зависит от:

-гистологического строения;

-степени дифференцировки клеток;

-соотношения стромы и паренхимы;

-размеров опухоли (небольшие опухоли с хорошо развитой кровеносной сетью характеризуются более интенсивным клеточным делением и более высокой чувствительностью к излучению).

23

Опухоли с экзофитным ростом обладают большей чувствительностью к радиации, эндофитные (инфильтративно растущие) опухоли, как правило, резистентны к лучевой терапии. Сопутствующие инфекции снижают

радиочувствительность опухоли и регенераторные способности окружающих нормальных тканей. Это нередко наблюдается при раке мочевого пузыря, прямой кишки, легких, женской половой сферы.

Предшествующее облучение в дозе, не вызвавшей полного разрушения опухоли, приводит к радиорезистентности облучаемых тканей. Поэтому первый курс лучевой терапии должен быть всегда полноценным (Голдобенко Г. В., 1997).

Выбор оптимальной эффективной дозы устанавливается в зависимости от гистологического строения, стадии, состояния окружающих опухоль нормальных тканей, общего состояния больного и других факторов. Наиболее эффективной суммарной очаговой дозой, которая позволяет полностью разрушить эпителиальную опухоль без выраженного повреждения окружающих здоровых тканей, является 60—70 Гр, для гематосаркомы она составляет 30—40 Гр.

Методы лучевой терапии злокачественных опухолей.

Классификация методов лучевой терапии зависит от способа облучения патологического очага:

1. Дистанционные методы облучения:

-дистанционная гамма-терапия;

-терапия тормозным излучением высокой энергии;

-терапия быстрыми электронами;

-рентгенотерапия.

2.Контактные методы облучения: - внутриполостной; - внутритканевой; - аппликационный;

- близкофокусная рентгенотерапия.

3.Сочетанные методы лучевой терапии - сочетание одного из способов дистанционного и контактного облучения.

4.Комбинированные методы лечения злокачественных опухолей:

-лучевая терапия + хирургическое лечение;

-лучевая терапия + химиотерапия.

5. Комплексные методы лечения злокачественных опухолей:

24

-лучевая терапия + хирургическое лечение + химиотерапия;

-химиотерапия + хирургическое лечение + лучевая терапия.

При дистанционном облучении источник излучения находится на определенном расстоянии от пациента.

Расстояние от источника до облучаемой опухоли на гамма-аппаратах определяется по расстоянию «источник—кожа» (РИК) = 75 см.

При облучении на линейных ускорителях электронов (ЛУЭ) - расстояние «источник—очаг» (РИО) = 100 см. При данной форме облучения используют рентгеновские аппараты с энергией от 100 до 250 Кв, гамма-аппараты с использованием Со-60 для статического и подвижного облучения («РОКУС», «РОКУС-АМ» с программным управлением, «АГАТ»), линейные ускорители электронов (ЛУЭ) высокоэнергетические 10—45 МэВ и низкоэнергетические 4—8 МэВ.

В настоящее время все методы дистанционной лучевой терапии можно условно разделить на:

-конвенциальное облучение (conventional irradiation);

-конформное (conformal irradiation);

-интенсивно модулированная лучевая терапия (intensity-modulated radiation therapy - IMRT);

-лучевая терапия, корректируемая по изображениям (image guided radiation therapy - IGRT).

Конвенциалъная лучевая терапия - это применение простых методик облучения (прямоугольное поле, блоки, стандартизованные клинья и т. п.). Планирование облучения проводится на основе одного или нескольких поперечных срезов с использованием компьютерной томографии (КТ). План облучения проверяется на симуляторе и реализуется на линейном ускорителе электронов или дистанционном гамма-аппарате

(«РОКУС»). | При конформной лучевой терапии требуется обязательное использование

трехмерного планирования. Линейный ускоритель электронов (ЛУЭ) формирует поле облучения с помощью металлических коллиматоров, встроенных в аппарат. Дополнительное формирование пучка достигается использованием комбинации этих коллиматоров и специальных свинцовых блоков различных форм и размеров, присоединенных к ЛУЭ после коллиматоров. Блоки перекрывают части прямоугольного поля вне объема мишени и защищают ткани за границами мишени. Новейшие линейные ускорители электронов позволяют осуществлять больший контроль над тем, как позиционируются коллиматоры с помощью компьютерного управления ими.

25

Компьютерное управление многолепестковыми (числом от 20 до 80 лепестков) коллиматорами (МЛК) дает возможность генерировать поле необходимой формы. Устанавливая лепестки в требуемую позицию, получают поле, максимально соответствующее форме опухоли.

Интенсивно модулированная радиотерапия (ИМРТ) является самой перспективной технологией дистанционного облучения. ИМРТ дает возможность создавать не только радиационное поле любой требуемой формы, но и осуществлять облучение во время одного и того же сеанса с различной интенсивностью.

Использование ИМРТ в клинике требует абсолютно обязательного выполнения ряда условий, к которым относятся:

-наличие корректного изображения первичной опухоли и окружающих ее структур, полученного с помощью лучевых методов диагностики;

-учет возможного физиологического движения мишени (опухоль) и других органов;

-жесткая иммобилизация пациента на лечебном столе радиотерапевтического аппарата (Канаев С. В. [и др.], 2005).

При контактном облучении различают:

-внутриполостное облучение, когда источник излучения помещают в какую-либо полость внутри тела больного (трахея, бронхи, пищевод, мочевой пузырь, влагалище, матка, прямая кишка). Телекобальтовая установка «АГАТ-ВУ» позволяет дистанционно по шлангам перемещать источники излучения в эндостаты, заранее помещенные в полость (remote qfterloading);

-внутритканевое облучение, когда используют для введения в ткани, пораженные опухолью, радиоактивные источники в виде проволоки, игл или «бус» из шариков. Применение водных растворов солей радиоактивного фосфора и йода основано на способности этих изотопов накапливаться преимущественно в определенных тканях (фосфор - в костном мозге, йод — в щитовидной железе, стронций - в костях).

Преимущества гамма-аппаратов с использованием Со-60:

-продуцируют фотонное излучение в среднем 1,25 МэВ;

-для большинства клинических ситуаций можно получить адекватное распределение доз;

-первичные капиталовложения и текущие эксплуатационные издержки невелики;

-монтаж и наладка аппарата может быть выполнена в относительно короткие сроки силами работников средней квалификации;

26

-необходим малочисленный персонал для обслуживания и выполнения рутинных операций;

-надежны в работе, уход и ремонт требуется нечасто и их стоимость невелика.

Преимущества линейных ускорителей электронов перед гамма-аппаратами:

-высокая мощность дозы в рабочем пучке излучения;

-четкая ограниченность пучка (физическая полутень значительно меньше);

-более высокая проникающая способность в тканях, что имеет значительные преимущества при глубоко расположенных опухолях;

-более удобное использование при лечении крупных больных и больших опухолей, которые трудно лечить вследствие их размеров, формы или локализации (приблизительно около 15 % от всех больных, подвергающихся ЛТ);

-возможность выбора вида излучения (фотонное или поток электронов);

-экологическая безопасность;

-снижение радиационной опасности для медицинского и инженерного персонала. В развитых странах линейные ускорители электронов составляют 60-70 % от всей

аппаратуры для дистанционного облучения, а гамма-терапевтические установки - 30-40 %. При облучении злокачественных новообразований различных локализаций избираются различные виды излучений.

В радиационной онкологии в настоящее время используют различные физические или химические факторы, способные изменять (ослаблять или усиливать) радиочувствительность клеток, тканей и организма. Их называют радиомодификаторами.

Кним относятся:

-гипербарическая оксигенация; -гипоксирадиотерапия;

-гипертермия;

-ряд химиопрепаратов - синхронизаторов цикла деления опухолевых клеток или ингибиторов репарации сублетальных и потенциально летальных постлучевых повреждений;

-электроноакцепторные препараты, используемые в качестве радиосенсибилизаторов; искусственная гипергликемия.

Гипербаригеская оксигенация. Методика облучения в условиях гипербарической оксигенации (проведение лучевой терапии в барокамере) была сопряжена с большими техническими трудностями и взрывоопасностью. В настоящее время не используется.

27

Гипоксирадиотерапия. Заключается во вдыхании газогипоксических смесей, содержащих 8—10 % кислорода, во время сеанса лучевой терапии (ЛТ) (ГГС-8 и ГГС-10), что значительно снижает побочное действие ЛТ на ткани и внутренние органы (легкие, кишечник и др.), не повышая резистентности облучаемой опухоли. Это связано с тем, что новообразования из-за постоянного недостатка кислорода адаптируются к условиям гипоксии и почти не реагируют на дополнительную гипоксию.

Гипертермия. Метод, при котором из-за большого нагрева тканей опухоли по сравнению с окружающими нормальными тканями, обусловленного особенностями кровотока в них, наблюдается повышенная термопоражаемость опухолевых клеток. Например, при температуре 40-41°С опухоль нагревается до 43-44°С и выше, что приводит к тепловой гибели злокачественных клеток. Однако гипертермическое воздействие на опухоль носит непродолжительный характер. Поэтому в клинических условиях гипертермия используется как адъювант лучевой терапии и химиотерапии. Тепловое излучение непосредственно разрушает опухолевые клетки, находящиеся в фазе синтеза ДНК (S-фаза) и в состоянии гипоксии, ингибирует синтез нуклеиновых кислот, дестабилизирует мембраны лизосом и пр. В настоящее время терморадиотерапия с успехом используется у больных меланомой, раком прямой кишки, опухолями головы и шеи, саркомами костей и мягких тканей, раком молочной железы. При терморадиотерапии местное излечение опухоли наблюдается в 1,5-2 раза чаще, чем при лучевой терапии в самостоятельном виде.

Химиопрепараты - синхронизаторы цикла деления опухолевых клеток или ингибиторы репарации постлучевых повреждений. При синхронизации циклов деления опухолевых клеток повышается чувствительность опухолевой клетки к облучению в фазе митоза, затем в начале пресинтетического периода (G-1) выживаемость клеток увеличивается примерно в 5 раз и вновь уменьшается при переходе в фазу синтеза (S). К концу фазы синтеза чувствительность к облучению опять уменьшается, а при переходе в последнюю постсинтетическую фазу (G-2) резко нарастает. Под воздействием некоторых химиопрепаратов (5-фторурацил, винкристин, платидиам и др.) деление клеток, находящихся в различных фазах клеточного цикла, перед вступлением в фазу синтеза тормозится и, предположительно, клетки совместно вступают в эту фазу и затем, достигая фазы митоза, становятся наиболее чувствительными к лучевой терапии. Кроме того, некоторые химиопрепараты (платина и ее производные) являются ингибиторами репарации сублетальных и потенциально летальных постлучевых повреждений и тем самым повышают степень резорбции опухоли.

28

Электроноакцепторные препараты. Ряд химических соединений могут вести себя подобно кислороду по отношению к биологическим системам. К ним относятся электроноакцепторные препараты (метронидазол, мизонидазол, этанидазол, пимонидазол), которые, в отличие от кислорода, проникают в более отдаленные аноксические зоны опухоли. Эти препараты токсичны в дозах, используемых как радиосенсибилизаторы. В настоящее время они не применяются и имеют исторический интерес.

Искусственная гипергликемия. Злокачественные опухоли энергетически питаются за счет анаэробного гликолиза, потребности опухолевых клеток к глюкозе неудовлетворительные, поэтому они легко, как свободный «насос», поглощают глюкозу и становятся более чувствительными к лучевой терапии. Метод в настоящее время не используется.

Современная концепция лучевой терапии:

-при «малых» злокачественных новообразованиях ЛТ следует рассматривать в качестве функционально-щадящей альтернативы хирургическому лечению;

-при резектабельных местнораспространенных опухолях увеличение объема органосохраняющего функционально-щадящего лечения может быть обеспечено за счет усиления лучевого воздействия до, во время либо после операции, что является гарантией стойкости онкологических результатов;

-при местнораспространенных нерезектабельных опухолях включение модифицированной лучевой терапии расширяет показания к специализированной помощи, приобретающей в ряде случаев характер радикального воздействия. Радикальной лучевой терапией считается лечебное лучевое воздействие на зону клинического распространения опухоли и профилактическое облучение зон возможного субклинического поражения;

-при генерализованных формах применение паллиативной и симптоматической лучевой терапии в комплексе с другими воздействиями повышает качество жизни пациента (Киселева Е. С., 1997);

Основные принципы лучевой терапии злокачественных новообразований

(Бойко А. В. и соавт., 1995):

-своевременное применение лучевой терапии в возможно ранних стадиях заболевания;

-выбор наиболее рациональной методики лучевой терапии;

-подведение к опухоли необходимой для ее разрушения дозы в оптимальные сроки при возможно меньшем повреждении окружающих здоровых тканей;

29

-одновременное лучевое воздействие на первичную опухоль и на регионарные пути метастазирования;

-оптимальное сочетание лучевой терапии с хирургическим лечением и химиотерапией. Целью лучевой терапии является полная эрадикация опухоли.

Радикальная лучевая терапия возможна при ранних стадиях заболевания, небольших опухолях с высокой радиочувствительностью без метастазов или с единичными метастазами в регионарных лимфатических узлах как органосохраняющий метод и функционально-щадящая альтернатива хирургическому лечению. Радикальную лучевую терапию проводят больным, находящимся в хорошем состоянии и имеющим ограниченную опухоль, у которых возможно излечение. Ее назначают при лечении лимфом в ранних стадиях, солитарной плазмоцитомы, рака шейки матки, рака влагалища, носоглотки, рака головы и шеи, кожи, губы, мочевого пузыря, предстательной железы, пищевода и полового члена. Кроме того, лучевая терапия может использоваться в сочетании с химиотерапией при генерализованных стадиях лимфом, множественной миеломе, некоторых опухолях яичка, саркоме Юинга, саркоме Капоши, раке ануса и мелкоклеточном раке легкого.

Показания к комбинированному лечению (хирургия в сочетании с лучевым лечением):

-локализация опухоли вблизи жизненно важных структур и органов, что не позволяет выполнить операцию с соблюдением принципов онкологической абластики;

-выполнение экономных, органосохраняющих операций, при которых ЛТ способна повысить абластичность оперативного вмешательства и радикальность лечения;

-распространение опухолевого процесса за пределы органа на прилежащие структуры, наличие метастазов в регионарных лимфатических узлах;

-инфильтративно растущие опухоли с низкой степенью морфологической дифференцировки, характеризующиеся быстрым ростом.

Цель предоперационной лучевой терапии:

-уничтожение наиболее чувствительных пролиферирующих клеток опухоли и снижение биологической активности других;

-уменьшение объема опухоли и перевода ее в операбельную форму;

-снижение вероятности диссеминации опухолевых клеток во время операции;

-осуществление профилактики рецидивов и метастазов за счет уменьшения возможности внутрисосудистой диссеминации элементов опухоли и уничтожения микрометастазов.

30