Лучевая терапия (Лучевая терапия)

Лучевая терапия (Лучевая терапия)

Лучевая терапия или лучевая терапия, часто называемые RT, RTx или XRT, представляют собой терапию с использованием ионизирующего излучения, как правило, в качестве части лечения рака для контроля или уничтожения злокачественных клеток и обычно доставляются линейным ускорителем. Лучевая терапия может быть излечивающей при ряде типов рака, если они локализованы в одной области тела.

 Он также может быть использован как часть адъювантной терапии, чтобы предотвратить рецидив опухоли после операции по удалению первичной злокачественной опухоли (например, ранние стадии рака молочной железы). Лучевая терапия синергична с химиотерапией и использовалась до, во время и после химиотерапии при восприимчивых формах рака. Специализация онкологии, связанная с лучевой терапией, называется радиационной онкологией.

Лучевая терапия обычно применяется к раковой опухоли из-за ее способности контролировать рост клеток. Ионизирующее излучение работает, повреждая ДНК раковой ткани, что приводит к гибели клеток.

Чтобы избавить от нормальных тканей (таких как кожа или органы, через которые должно пройти излучение для лечения опухоли), лучи в форме лучей направляются от нескольких углов воздействия, чтобы пересекаться с опухолью, обеспечивая гораздо большую поглощенную дозу, чем у здоровых окружающих. ткань. Помимо самой опухоли, поля облучения могут также включать дренирующие лимфатические узлы, если они клинически или радиологически связаны с опухолью или если существует риск субклинического злокачественного распространения.

Необходимо включить запас нормальных тканей вокруг опухоли, чтобы учесть неопределенность в ежедневной установке и внутреннем движении опухоли. Эти неопределенности могут быть вызваны внутренним движением (например, дыханием и заполнением мочевого пузыря) и движением внешних следов кожи относительно положения опухоли.

Радиационная онкология является медицинской специальностью, связанной с назначением радиации, и отличается от радиологии, использования радиации в медицинской визуализации и диагностике. Облучение может быть назначено радиационным онкологом с целью излечения («излечивающий») или для адъювантной терапии. Он также может быть использован в качестве паллиативного лечения (если лечение невозможно, а целью является местный контроль над заболеваниями или облегчение симптомов) или в качестве терапевтического лечения (когда терапия приносит пользу выживанию и может быть излечивающей).

Также часто комбинируют лучевую терапию с хирургией, химиотерапией, гормональной терапией, иммунотерапией или какой-либо смесью из четырех. Наиболее распространенные типы рака можно лечить лучевой терапией в некотором роде.

Точный метод лечения (лечебный, адъювантный, неоадъювантный или паллиативный) будет зависеть от типа опухоли, ее расположения и стадии, а также от общего состояния здоровья пациента. Полное облучение тела (ЧМТ) - это метод лучевой терапии, используемый для подготовки организма к пересадке костного мозга. Брахитерапия, при которой радиоактивный источник находится внутри или рядом с областью, требующей лечения, является еще одной формой лучевой терапии, которая сводит к минимуму воздействие на здоровые ткани во время процедур по лечению рака молочной железы, предстательной железы и других органов.

Лучевая терапия имеет несколько применений при незлокачественных состояниях, таких как лечение невралгии тройничного нерва, акустические невромы, тяжелые заболевания глаз щитовидной железы, птеригиум, пигментированный вильонодулярный синовит и профилактика роста келоидного рубца, рестеноз сосудов и гетеротопическая окостенение. Использование лучевой терапии в незлокачественных условиях частично ограничено опасениями по поводу риска радиационно-индуцированных раков.

Медицинское использование

Различные виды рака по-разному реагируют на лучевую терапию.

Реакция рака на излучение описывается его радиочувствительностью. Сильно радиочувствительные раковые клетки быстро убиваются скромными дозами радиации. К ним относятся лейкемии, большинство лимфом и опухолей половых клеток. Большинство раковых заболеваний эпителия являются лишь умеренно радиочувствительными, и для достижения радикального излечения требуется значительно более высокая доза облучения (60-70 Гр). Некоторые виды рака являются особенно радиорезистентными, то есть для получения радикального излечения требуются гораздо более высокие дозы, чем это может быть безопасно в клинической практике. Почечно-клеточный рак и меланома обычно считаются радиорезистентными, но лучевая терапия все еще является паллиативным вариантом для многих пациентов с метастатической меланомой. Сочетание лучевой терапии с иммунотерапией является активной областью исследований и показало некоторую перспективу меланомы и других видов рака.

Важно отличать радиочувствительность конкретной опухоли, которая в некоторой степени является лабораторной мерой, от радиационной "излечимости" рака в реальной клинической практике. Например, лейкемии, как правило, не поддаются лечению лучевой терапией, поскольку они распространяются по всему организму. Лимфома может быть радикально излечима, если она локализована в одной области тела. Точно так же многие из распространенных, умеренно радиоактивных опухолей обычно лечатся лечебными дозами лучевой терапии, если они находятся на ранней стадии.

Например: немеланомный рак кожи, рак головы и шеи, рак молочной железы, немелкоклеточный рак легких, рак шейки матки, рак анального канала и рак предстательной железы. Метастатический рак, как правило, неизлечим с лучевой терапией, потому что невозможно лечить весь организм.

Перед лечением часто проводится компьютерная томография для выявления опухоли и окружающих ее нормальных структур. Пациент получает небольшие следы на коже, чтобы определить расположение полей лечения. Позиционирование пациента имеет решающее значение на этом этапе, так как пациент должен находиться в одинаковом положении во время лечения. Для этой цели было разработано множество устройств позиционирования пациента, включая маски и подушки, которые могут быть отлиты под пациента.

Реакция опухоли на лучевую терапию также связана с ее размером. Из-за сложной радиобиологии очень большие опухоли реагируют на радиацию менее хорошо, чем мелкие опухоли или микроскопические заболевания. Различные стратегии используются для преодоления этого эффекта. Наиболее распространенным методом является хирургическая резекция до лучевой терапии. Это чаще всего наблюдается при лечении рака молочной железы с широким локальным иссечением или мастэктомией с последующей адъювантной лучевой терапией.

Другой метод состоит в том, чтобы уменьшить опухоль неоадъювантной химиотерапией до радикальной лучевой терапии. Третий метод заключается в повышении радиочувствительности рака путем введения определенных лекарств во время курса лучевой терапии. Примеры радиосенсибилизирующих лекарств включают: цисплатин, ниморазол и цетуксимаб.

Воздействие лучевой терапии варьируется между различными типами рака и разных групп. Например, было обнаружено, что при раке молочной железы после операции по сохранению молочной железы радиотерапия вдвое снижает частоту рецидива заболевания.

Побочные эффекты

Лучевая терапия сама по себе безболезненна. Многие низкодозовые паллиативные методы лечения (например, лучевая терапия с костными метастазами) вызывают минимальные побочные эффекты или вообще не вызывают их, хотя кратковременное усиление боли может наблюдаться в последующие дни после лечения из-за отека, сдавливающего нервы в обработанной области. Более высокие дозы могут вызывать различные побочные эффекты во время лечения (острые побочные эффекты), в месяцы или годы после лечения (долгосрочные побочные эффекты) или после повторного лечения (кумулятивные побочные эффекты). Характер, степень тяжести и длительность побочных эффектов зависят от органов, которые получают излучение, от самого лечения (тип облучения, доза, фракционирование, одновременная химиотерапия) и от пациента.

Большинство побочных эффектов предсказуемы и ожидаемы. Побочные эффекты от излучения обычно ограничиваются областью тела пациента, которая подвергается лечению. Побочные эффекты зависят от дозы; например, более высокие дозы облучения головы и шеи могут быть связаны с сердечно-сосудистыми осложнениями, дисфункцией щитовидной железы и дисфункцией оси гипофиза. Современная лучевая терапия стремится свести к минимуму побочные эффекты и помочь пациенту понять и справиться с побочными эффектами, которые неизбежны.

Основными побочными эффектами являются усталость и раздражение кожи, например легкий или умеренный солнечный ожог. Усталость часто наступает в течение середины курса лечения и может длиться неделями после окончания лечения. Раздраженная кожа заживет, но может быть не такой упругой, как прежде.

Лучевая терапия несчастных случаев

Существуют строгие процедуры для минимизации риска случайного передержки лучевой терапии для пациентов. Однако ошибки случаются иногда; например, аппарат лучевой терапии Therac-25 был ответственен как минимум за шесть несчастных случаев в период с 1985 по 1987 год, когда пациентам давали до сотни раз больше предполагаемой дозы; два человека были убиты непосредственно от передозировки радиации. Хотя медицинские ошибки исключительно редки, радиационные онкологи, медицинские физики и другие члены группы лечения лучевой терапией работают над их устранением.

ASTRO выступил с инициативой по обеспечению безопасности под названием Target Safely, целью которой, среди прочего, является регистрация ошибок по всей стране, чтобы врачи могли учиться на каждой ошибке и предотвращать ее появление. ASTRO также публикует список вопросов, которые пациенты должны задать своим врачам о радиационной безопасности, чтобы гарантировать, что каждое лечение максимально безопасно.

Использование при незлокачественных заболеваниях

 
Вид луча на портал лучевой терапии на поверхности руки с вырезом свинцовой защиты, размещенным в портале машины

Лучевая терапия используется для лечения ранней стадии болезни Дюпюитрена и болезни Ledderhose. Когда болезнь Дюпюитрена находится на стадии узелков и пуповин или пальцы находятся на минимальной стадии деформации менее 10 градусов, тогда лучевая терапия используется для предотвращения дальнейшего развития заболевания. Лучевая терапия также используется после операции в некоторых случаях, чтобы предотвратить прогрессирование заболевания. Низкие дозы радиации обычно используются в три серых луча в течение пяти дней с перерывом в три месяца, после чего следует еще одна фаза трех серых лучей в течение пяти дней.

Техника

Механизм действия

Лучевая терапия работает, повреждая ДНК раковых клеток. Это повреждение ДНК вызвано одним из двух типов энергии, фотоном или заряженной частицей. Это повреждение является прямой или косвенной ионизацией атомов, составляющих цепь ДНК. Непрямая ионизация происходит в результате ионизации воды с образованием свободных радикалов, особенно гидроксильных радикалов, которые затем повреждают ДНК.

В фотонной терапии большая часть воздействия радиации происходит через свободные радикалы. Клетки имеют механизмы для восстановления одноцепочечного повреждения ДНК и двухцепочечного повреждения ДНК. Однако разрывы двухцепочечной ДНК гораздо труднее восстановить, и они могут привести к драматическим хромосомным нарушениям и генетическим делециям.

 Ориентация на двухцепочечные разрывы увеличивает вероятность того, что клетки погибнут. Раковые клетки обычно менее дифференцированы и более похожи на стволовые клетки; они воспроизводят больше, чем большинство здоровых дифференцированных клеток, и обладают меньшей способностью восстанавливать сублетальные повреждения. Повреждение однонитевой ДНК затем передается через деление клеток; повреждение ДНК раковых клеток накапливается, заставляя их умирать или размножаться медленнее.

Одним из основных ограничений фотонной лучевой терапии является то, что клетки солидных опухолей испытывают дефицит кислорода. Солидные опухоли могут перерасти их кровоснабжение, вызывая состояние с низким содержанием кислорода, известное как гипоксия. Кислород является мощным радиосенсибилизатором, повышающим эффективность данной дозы радиации путем образования повреждающих ДНК свободных радикалов. Опухолевые клетки в гипоксической среде могут быть в 2–3 раза более устойчивыми к радиационному повреждению, чем клетки в нормальной кислородной среде.

Много исследований было посвящено преодолению гипоксии, включая использование кислородных баллонов высокого давления, гипертермическую терапию (тепловую терапию, которая расширяет кровеносные сосуды до места опухоли), кровезаменители, которые несут повышенный кислород, препараты для радиосенсибилизации гипоксических клеток, такие как мизонидазол и метронидазол, и гипоксические цитотоксины (тканевые яды), такие как тирапазамин. В настоящее время изучаются новые исследовательские подходы, в том числе доклинические и клинические исследования по использованию в качестве радиосенсибилизатора соединения, усиливающего диффузию кислорода, такого как кросетинат натрия (TSC).

доза

Количество радиации, используемой в фотонно-лучевой терапии, измеряется в Грей (Гр) и варьируется в зависимости от типа и стадии лечения рака. Для лечебных случаев типичная доза для солидной эпителиальной опухоли колеблется от 60 до 80 Гр, в то время как лимфомы лечатся от 20 до 40 Гр.

Профилактические (адъювантные) дозы обычно составляют около 45–60 Гр во фракциях 1,8–2 Гр (при раке молочной железы, головы и шеи.) При выборе дозы онкологи учитывают многие другие факторы, в том числе вопрос о том, получает ли пациент химиотерапию, сопутствующие заболевания пациентов, назначается ли лучевая терапия до или после операции, и степень успеха операции.

Параметры доставки предписанной дозы определяются при планировании лечения (часть дозиметрии). Планирование лечения обычно выполняется на специализированных компьютерах с использованием специализированного программного обеспечения для планирования лечения. В зависимости от метода доставки излучения можно использовать несколько углов или источников для суммирования до общей необходимой дозы. Специалист по планированию попытается разработать план, который доставит унифицированную дозу по рецепту для опухоли и минимизирует дозу для окружающих здоровых тканей.

В лучевой терапии трехмерные распределения дозы могут быть оценены с использованием метода дозиметрии, известного как гелевая дозиметрия.

Оценка дозы на основе целевой чувствительности

Различные типы рака имеют различную радиационную чувствительность. Однако прогнозирование чувствительности на основе геномного или протеомного анализа образцов биопсии оказалось трудным. Альтернативный подход к геномике и протеомике был предложен благодаря открытию, что радиационная защита у микробов обеспечивается неферментативными комплексами марганца и небольших органических метаболитов.

Было обнаружено, что содержание и изменение марганца (измеряемое электронным парамагнитным резонансом) являются хорошими предикторами радиочувствительности, и это открытие распространяется и на клетки человека. Была подтверждена связь между общим содержанием клеточного марганца и его изменчивостью, а также клинически выведенной радиореактивностью в различных опухолевых клетках, что может оказаться полезным для более точных радиодозов и улучшения лечения больных раком.

Типы

Исторически тремя основными подразделениями лучевой терапии являются:

внешняя лучевая терапия (EBRT или XRT) или телетерапия;
брахитерапия или закрытый источник лучевой терапии; а также
системная радиоизотопная терапия или радиотерапия с открытым источником.
Различия касаются положения источника излучения; внешняя находится вне тела, брахитерапия использует закрытые радиоактивные источники, размещенные точно в обрабатываемой области, а системные радиоизотопы вводятся путем инфузии или перорального приема.

Брахитерапия может использовать временное или постоянное размещение радиоактивных источников. Временные источники обычно размещаются с помощью техники, называемой дополнительной нагрузкой. При последующей загрузке полая трубка или аппликатор помещается хирургически в обрабатываемый орган, а источники загружаются в аппликатор после имплантации аппликатора. Это сводит к минимуму облучение медицинского персонала.

Терапия частицами является частным случаем лучевой терапии с использованием внешнего луча, когда частицы представляют собой протоны или более тяжелые ионы.

Внешняя лучевая терапия

 Следующие три раздела относятся к лечению с использованием рентгеновских лучей.

Обычная внешняя лучевая терапия

 
Капсула для лучевой терапии, состоящая из следующих компонентов:

держатель источника международного стандарта (обычно ведущий),
стопорное кольцо, и
«источник» телетерапии, состоящий из
две вложенные канистры из нержавеющей стали, приваренные к
две крышки из нержавеющей стали
защитный внутренний экран (обычно металлический уран или сплав вольфрама) и
баллон с радиоактивным исходным материалом, часто, но не всегда, кобальт-60. Диаметр «источника» составляет 30 мм.

Стереотаксическая радиация

 Стереотаксическое излучение - это специализированный вид лучевой терапии. Он использует сфокусированные лучи излучения, направленные на четко выраженную опухоль, используя чрезвычайно детальные снимки. Радиационные онкологи проводят стереотаксическое лечение, часто с помощью нейрохирурга для опухолей головного мозга или позвоночника.

Существует два типа стереотаксического излучения. Стереотаксическая радиохирургия (SRS) - это когда врачи используют одну или несколько стереотаксических лучевых процедур для мозга или позвоночника. Стереотаксическая радиотерапия тела (SBRT) относится к одной или нескольким стереотаксическим радиотерапиям тела, таким как легкие.

Некоторые врачи говорят, что преимущество стереотаксического лечения заключается в том, что оно доставляет необходимое количество радиации к раку за более короткий промежуток времени, чем традиционное лечение, которое часто может занимать от 6 до 11 недель. Плюс процедуры проводятся с предельной точностью, что должно ограничивать воздействие излучения на здоровые ткани. Одна из проблем, связанных со стереотаксическим лечением, заключается в том, что оно подходит только для определенных небольших опухолей.

Стереотаксическое лечение может сбивать с толку, потому что многие больницы называют лечение по имени производителя, а не как SRS или SBRT. Торговые марки для этих процедур включают Axesse, Cyberknife, Gamma Knife, Novalis, Primatom, Synergy, X-Knife, TomoTherapy, Trilogy и Truebeam. Этот список меняется, поскольку производители оборудования продолжают разрабатывать новые специализированные технологии для лечения рака.

Виртуальное моделирование и трехмерная конформная лучевая терапия
Планирование лучевой терапии революционизировалось благодаря возможности разграничивать опухоли и соседние нормальные структуры в трех измерениях с использованием специализированных КТ и / или МРТ-сканеров и программного обеспечения для планирования.

Виртуальное моделирование, самая основная форма планирования, позволяет более точно размещать пучки излучения, чем это возможно при использовании обычного рентгеновского излучения, где структуры мягких тканей часто трудно оценить, а нормальные ткани трудно защитить.

Усовершенствованием виртуального моделирования является трехмерная конформная лучевая терапия (3DCRT), в которой профиль каждого пучка излучения формируется в соответствии с профилем цели с точки зрения луча (BEV) с использованием многолистного коллиматора (MLC) и переменное количество балок. Когда объем лечения соответствует форме опухоли, относительная токсичность излучения для окружающих нормальных тканей снижается, что позволяет доставлять опухоли более высокую дозу облучения, чем позволяли бы традиционные методы.

Лучевая терапия с модуляцией интенсивности (IMRT)

Varian TruBeam Linear Accelerator, используемый для доставки IMRT

Лучевая терапия с модуляцией интенсивности (IMRT) - это усовершенствованный тип высокоточной радиации, являющийся следующим поколением 3DCRT. IMRT также улучшает способность согласовывать объем лечения с вогнутыми формами опухоли, например, когда опухоль оборачивается вокруг уязвимой структуры, такой как спинной мозг или главный орган или кровеносный сосуд. Рентгеновские ускорители с компьютерным управлением распределяют точные дозы облучения на злокачественные опухоли или определенные области внутри опухоли.

Характер доставки излучения определяется с помощью специализированных компьютерных приложений для оптимизации и моделирования лечения (Планирование лечения). Доза облучения соответствует трехмерной форме опухоли, контролируя или модулируя интенсивность пучка излучения. Интенсивность дозы облучения повышается вблизи общего объема опухоли, в то время как излучение между соседними нормальными тканями уменьшается или полностью исключается. Это приводит к лучшему нацеливанию на опухоль, уменьшению побочных эффектов и улучшению результатов лечения, чем даже 3DCRT.

Интраоперационная лучевая терапия

 Интраоперационная лучевая терапия (IORT) - это применение терапевтических уровней радиации к целевой области, такой как раковая опухоль, в то время как область подвергается воздействию во время операции.

обоснование

Основанием для IORT является доставка высокой дозы радиации точно в целевую область с минимальным воздействием на окружающие ткани, которые перемещаются или экранируются во время IORT. Обычные методы лучевой терапии, такие как внешняя лучевая терапия (EBRT) после хирургического удаления опухоли, имеют несколько недостатков: ложе опухоли, в котором следует применять самую высокую дозу, часто отсутствует из-за сложной локализации раневой полости, даже когда используется современное планирование лучевой терапии. ,

Кроме того, обычная задержка между хирургическим удалением опухоли и EBRT может позволить повторное заселение опухолевых клеток. Этих потенциально вредных эффектов можно избежать путем более точной доставки излучения к тканям-мишеням, что приводит к немедленной стерилизации остаточных опухолевых клеток. Другой аспект заключается в том, что раневая жидкость оказывает стимулирующее действие на опухолевые клетки. Было обнаружено, что ИОРТ подавляет стимулирующее действие жидкой жидкости.

Глубокое вдохновение с задержкой дыхания

Задержка дыхания с глубоким вдохом (DIBH) - это метод проведения лучевой терапии при ограничении радиационного воздействия на сердце и легкие. Он в основном используется для лечения рака молочной железы слева. Техника вовлекает пациента, задерживающего дыхание во время лечения. Существует два основных метода выполнения DIBH: дыхание с задержкой дыхания и контролируемое спирометрией дыхание под глубоким дыханием.

[kkstarratings]