Подготовка к практическому занятию 3

«Организация работы и оснащение отделения лучевой терапии. Технологические основы лучевой терапии. Физические, биологические и технологические основы дистанционной лучевой терапии.

Физические, биологические и технологические основы контактной лучевой терапии. Лучевые реакции и повреждения.»

ЛУЧЕВАЯ ТЕРАПИЯ – лечебное воздействие на раковые клетки ионизирующим излучением и сегодня располагает большим набором источников квантового и корпускулярного излучений, а лучевые методы воздействия на злокачественную опухоль с помощью ионизирующих лучей стали важнейшей составной частью комплексного лечения онкологических больных. Поэтому лучевые терапевты работают в тесном контакте с онкологами, хирургами, химиотерапевтами. В клиниках используются обыкновенные рентгеновские лучи очень большой энергии или электронные пучки (подобные тем, какие бывают в трубке телевизора).

Лучевая терапия является одним из трех ведущих методов лечения онкологических заболеваний. Наравне с хирургическим и лекарственным методом лечения, лучевая терапия позволяет добиться при некоторых заболеваниях полного излечения, например, при лимфогранулематозе. При ряде заболеваний лучевая терапия дополняет химиотерапию и хирургическое лечение, улучшая результат. Например, при раке молочной железы, при раке прямой кишки, при раке легкого и др. При ряде заболеваний лучевая терапия избавляет больного от мучительных симптомов заболевания. Например, при метастазах рака в кости уменьшаются боли.

Лучевя терапия бывает: как самостоятельный метод лечения; комбинированная (хирургическое. лечение и облучение. Дооперационная, послеоперационная лучевая терапия); комплексная ( лучевая терапия – операция, облучение и химиотерапия, гормонотерапия); радикальная - полное излечение больного – уничтожение опухолевых клеток как в первичном очаге, так и в зонах возможного метастазирования; паллиативная - временное улучшение и продление жизни больного, задержка роста и распространения опухоли; симптоматическая – снятие наиболее тяжелых проявлений болезни (боли, нарушение кровотока, отек).

Большой интерес представляет группировка методов лучевой терапии в зависимости от энергии применения частиц и фотонов. Различают: низковольтную (напряжение генерирующего устройства в пределах 50 - 150 кв ); ортовольтную (напряжение генерирующего устройства в пределах 250 - 400 кв); высоковольтную (энергия фотонов свыше 1 мэв).

Важна группировка методов лучевой терапии в зависимости от положения источника излучения по отношению к организму больного. Все методы лучевой терапии при которых источник излучения введен в организм, называются методами внутреннего облучения. Все методы лучевой терапии при которых источник ионизирующего излучения располагается снаружи по отношению к больному носят названия методы наружного облучения. Методы наружного облучения подразделяются на методы: статического облучения и облучения движущимся пучком излучения (подвижного). Контактное облучение (источник ионизирующего излучения или соприкасается с облучаемой тканью, или находится на расстоянии 1 - 2 см.). Дистанционное облучение (источник ионизирующего излучения находится на расстоянии для воздействия на глубоко расположенные очаги. К контактным методам лучевой терапии относятся: внутритканевой метод лучевой терапии, внутриполостной метод лучевой терапии, метод избирательного накопления изотопа. При внутритканевом методе радионуклид вводится в область патологического очага искусственным путем для образования радиоактивного депо. К методам наружного облучения относят: глубокую и близкодистанционную рентгенотерапию, аппликационную гамма и бета - терапию. Методы внутреннего облучения в свою очередь делятся на: метод избирательного накопления изотопа, при котором радионуклид в силу своей химической природы поглощается в патологически измененных тканях.

Лучевое воздействие может осуществляться: непрерывно до получения необходимой дозы или до распада и выведения радионуклида, находящегося внутри организма; фракционированно, когда больной ежедневно или через несколько дней получает часть общей намеченной дозы в течение короткого времени (от нескольких минут до нескольких часов).

Типы воздействия. Наиболее распространённой причиной назначения лучевой терапии является наличие новообразований различной этиологии. В зависимости от локализации опухоли различаются типы воздействия и доза излучения.

Выделяют три способа воздействия. Контактную, дистанционную и внутритканевую терапию иногда называют брахитерапией.

Контактный тип.

Контактное воздействие производится при непосредственном приложении источника излучения к ткани опухоли, производится интраоперативно или при поверхностно расположенных новообразованиях. В связи с этим данный метод, пусть и менее вредный для окружающих тканей, используется значительно реже.

Дистанционный тип.

При дистанционном волновом воздействии между очагом воздействия и источником излучения лежат здоровые ткани. Чем их больше, тем сложнее доставить необходимую дозу излучения к очагу, и тем больше побочных эффектов терапии. Но, несмотря на наличие серьезных побочных эффектов, этот метод наиболее распространен. Это обусловлено тем, что он наиболее универсален и доступен в использовании.

Перспективным является метод протонной терапии, в настоящее время в мире ведется активное исследование эффективности и безопасности данной методики.

Брахитерапия (контактная лучевая терапия, кюри-терапия (уст.)) — вид радиотерапии, когда источник излучения (Ra-226, Ir-192, I-125, Cs-137, Co-60) вводится внутрь поражённого органа. Преимущество метода заключается в возможности подведения максимальных доз лучевой терапии непосредственно на опухолевый очаг и в зону интереса при минимизации воздействия на критические органы и смежные ткани. Широко используется в лечении опухолей шейки матки, тела матки, предстательной железы (простаты), влагалища, пищевода, прямой кишки, языка и др.

К методам наружного дистанционного облучения относятся: рентгенотерапия, гамма-терапия, тормозное излучение высоких энергий, электроны высоких энергий.

Цель предоперационной лучевой терапии добиться гибели или снижения жизнеспособности опухолевых клеток и тем самым предотвратить развитие местных рецидивов после операции, снизить возможность распространения опухолевых клеток по организму путем непосредственного воздействия на окружающие лимфопути, уменьшить размеры опухоли, сделать операцию возможной там, где распространение опухоли не позволяло ее осуществить. Облучение после операции предполагает: вызвать гибель раковых клеток, возможно оставшихся не удаленными при операции. В этих случаях можно говорить о профилактическом облучении. В случае заведомо нерадикальной операции послеоперационное облучение призвано обеспечить подавление роста остатков опухолевой ткани. Получить гибель опухолевых клеток в зонах регионарного метастазирования. При всех методиках дальнедистанционной лучевой терапии источник ионизирующего излучения располагается на расстоянии от 30 до 120 см от патологического образования.

Показанием к дальнедистанционной гамма - терапии являются глубоко расположенные злокачественные опухоли. Методики подведения дозы к опухоли при дальнедистанционной терапии являются: фракционирование дозы ( мелкое, среднее, крупное ), облучение через свинцовую решетку, облучение через свинцовые блоки, многопольность облучения. Особенностью предоперационного интенсивного облучения является использование ежедневных крупных фракций в относительно короткое время (трех - пяти дней ).

Дальнедистанционная рентгенотерапия. Показанием к глубокой рентгенотерапии являются: более поверхностно расположенные опухоли, опухоли не требующие больших доз, неопухолевые заболевания, в тех случаях, когда лечение проводится с паллиативной целью. Методики подведения дозы к опухоли: фракционированное облучение (мелкое, среднее, крупное), многопольность облучения, облучение через свинцовые блоки и решетки. Показанием к близкофокусной рентгенотерапии является: поверхностно расположенные злокачественные опухоли кожи и слизистых оболочек, предраковые заболевания кожи и слизистых оболочек, кожные гемангиомы.

Аппликационный метод лучевой терапии используют при лечении некоторых воспалительных процессов и злокачественных новообразований кожи и слизистой оболочки. Радиоактивные препараты можно расположить либо непосредственно на поверхности патологического очага, либо отдалив их на расстояние от 0,5 до 5.0 см. В зависимости от размеров и глубины поражения используются бета или гамма – излучатели. При аппликационном методе источник излучения представляет собой излучающую поверхность, имеющую различные формы, размеры и кривизну. Аппликационная бета - терапия применяется при лечении процессов, распространяющихся в поверхностных слоях (до 4мм ) кожи и слизистой оболочки (капиллярные ангиомы, старческие гиперкератозы, лейкоплакии, эрозиии, нейродермиты, злокачественные опухоли и некоторые неопухолевые заболевания глаз.

Аппликационная гамма - терапия (радионуклид Co 60) применяется в тех случаях, когда патологический очаг располагается на глубине более 4 мм и показана при злокачественных опухолях кожи и слизистой оболочки, рецидивах и метастазах в коже и подкожной клетчатке, расположенных на глубине 2 - 3см от облучаемой поверхности. В настоящее время пользуются готовыми гибкими аппликаторами, упакованными в поливиниловые прозрачные пакеты, содержащие равномерно распределенный в них радионуклид ( Р 32, Tl 204 ). Аппликационный метод может применяться протяженно - по 10 - 12 час. и фракционно по 3 - 6 час. в сутки.

Внутриполостной метод лучевой терапии. Способ облучения, когда источник облучения вводится непосредственно в полый орган. При лечении злокачественных новообразований полостных органов (пищевода, мочевого пузыря, шейки матки, прямой кишки и других полостных образований) с целью увеличения дозы только в пределах опухоли целесообразно применять внутриполостной метод облучения, который можно использовать либо в сочетании с наружным облучением, либо ограничиваться одним внутриполостным облучением. Методика подведения дозы к опухоли – непрерывное, на протяжении нескольких суток и фракционированное облучение.

Внутритканевой метод лучевой терапии. При внутритканевом облучении радионуклидные препараты вводятся в опухоль и вокруг нее и показаны при лечении хорошо отграниченных опухолей диаметром не более 5 см и не склонных к широкой инвазии окружающих тканей, а также при наличии опухолей подвижных органов ( рак кожи, губы, языка, века, рецидивы после лучевого и хирургического лечения рака различных локализаций ). Введение в опухоль радионуклида производится в операционной с соблюдением всех правил асептики

Радиохирургический метод заключается в хирургическом удалении опухоли по общепринятому способу с последующим введением радионуклида в ткани ложа опухоли. При радиохирургическом лечении можно использовать гамма- и бета излучающие радиоактивные вещества

ПРИНЦИПЫ ЛУЧЕВОЙ ТЕРАПИИ.

Подведение оптимальной дозы к патологическому очагу.

Минимальное повреждение окружающих органов и тканей.

Проведение мероприятий, стимулирующих защитные силы организма.

Основным принципом лучевой терапии является создание достаточной дозы в области опухоли для полного подавления ее роста при одновременном щажении окружающих тканей. Для воздействия на патологический очаг могут быть использованы различные методы лучевой терапии.

РЕЖИМЫ ОБЛУЧЕНИЯ.

Мелкое фракционирование – 1,8-2 Гр 5 р/ нед. Для опухолей с высокой и умеренной радиочувствительностью.

Среднее – 3-4 Гр 3-4 р/нед. Для резистентных опухолей.

Крупное - 4 Гр и более –10 Гр - зависит от тактики лечения.

Мультифракционирование.

Расщепленный курс.

Непрерывный режим – дни, недели

Одномоментное облучение.

СРЕДСТВА РАДИОМОДИФИКАЦИИ.

К и с л о р о д н ы й эффект. Оксибарорадиотерапия.

Г и п о к с и р а д и о т е р а п и я.

Радиосенсибилизаторы: электронноакцепторные вещества.

Г и п е р г л и к е м и я и г и п е р т е р м и я.

Полирадиомодификация.

КЛИНИКО-ДОЗИМЕТРИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ЛУЧЕВОЙ ТЕРАПИИ.

Клинико-дозиметрическая задача - создание в теле больного благоприятного пространственного распределения предельно допустимого излучения. Точная локализация опухоли. Топометрические схемы в аксиальной проекции на уровне центра опухоли.

АППАРАТЫ

Л и н е й н ы й у с к о р и т е л ь – генерирует пучки фотонов или электронов высоких энергий.

Г а м м а- а п п а р а ты типа РОКУС для подвижных способов лучевой терапии.

АГАТ для статической, подвижной и внутриполостной терапии. Радиоизотоп Со 60. Т 1\2 = 5,3 года.

Б л и з к о ф о к у с н ы й рентгентерапевтический аппарат. РУМ-21, РИК-1,5-5см.

С и н х р о ц и к л о т р о н ы (протоны)

Ц и к л о т р о н ы (нейтронное излучение).

Способы наружного облучения больного

Статическое облучение: Однопольное двупольное, многопольное. Подвижное: Ротационное, секторное, касательное, конвергентное

Как действует на живые клетки квант сильного рентгеновского излучения или разогнанный до большой скорости электрон? Встретив на пути молекулу, он нарушает ее электронную структуру. Такие молекулы «сходят с ума», перестают выполнять свою функцию в сложном внутриклеточном обмене веществ. В результате клетка либо погибает, либо теряет способность к делению. Опухолевые ткани оказались наиболее ранимыми, потому что интенсивное деление клеток, которое в них происходит с большой частотой, делает их особенно чувствительными к воздействию радиации. Поэтому достаточно большая доза радиации, поглощенная опухолью, останавливает ее развитие. В некоторых случаях даже и традиционное хирургическое вмешательство может не понадобиться. Но лучевая терапия обычно не проходит бесследно для пациента – он испытывает слабость, тошноту, у него могут поредеть волосы, в целом снижается сопротивляемость организма к инфекции. То есть, несмотря на положительный результат лечения, от последствий нужно еще долго оправляться. Нечто похожее происходит и при химиотерапии, когда медикаментами «отравляют» весь организм, для того чтобы воздействовать на один небольшой участок. Но в терапии есть преимущество — она дает возможность прицельно бить именно по опухоли. Нельзя ли это ценное качество усилить у лучевой терапии и развить? Это особенно необходимо, если рядом с опухолью расположены жизненно важные органы.

Механизм биологического действия ионизирующих излучений.

Все виды ионизирующих излучений (как корпускулярные, так и квантовые) обладают биологическим действием, т.е. вызывают функциональные или морфологические изменения в живых клетках, органах и организме в целом. Речь идет о повреждающем действии ионизирующих излучений, которое возникает под влиянем доз, превышающих естественный (природный) радиационный фон. Природный радиационный фон существует на протяжении всего эволюционного развития животного мира и человека и является обязательным условием существования всего живого - теория «гормезиса» – благоприятного действия малых доз радиации. Теория гормезиса согласуется с правилом Арндта-Шульца в фармакологии, согласно которому малые дозы фармакологических препаратов оказывают стимулирующее действие, средние – угнетающее, а большие – разрушающее.

Природный радиационный фон в среднем равен 0,1-0,2 р/год (100-200 мбэр/год, или 20-30 мкр/час), хотя колебания его в разных точках Земного шара составляют от 50 до 1000 мр/год. Он складывается из космического излучения (измеряется на уровне моря и равно - 30 мбэр/год, 68% всего природного фона), излучения из земной коры (грунт, вода, строительные материалы - 50-130 мбэр/год, 15%), излучения от самого человека (⁴⁰К, ¹⁴С - 30 мбэр/год, 15%), и от других источнков (2 мбэр/год, 1%). За 70 лет жизни человек в общей сумме получает примерно 16 р при вдыхании атмосферного воздуха, а при длительном пребывании в помещении эта доза вырастает до 160 р.

Однако ежедневно на человека, помимо природного ионизирующего излучения, действует еще и искусственное ионизирующее излучение (дополнительный фон), величина которого равна дозе естественного – 0,15-0,2 р/год. Дополнительный фон складывается из следующих компонентов: медицина (100-150 мбэр/год – 50-75% всего дополнительного фона), самолет (расстояние 2000 км, высота 12 км, 5 раз в год, - 2,5-5 мбэр/год – 1-2,5%), телевидение (4 часа в день, - 1 мбэр/год – 0,5%), АЭС (0,1 мбэр/год – 0,05%), ТЭЦ (уголь, до 20 км расстояния, - 0,6-6 мбэр/год – 0,3-3%), глобальные осадки от испытаний ядерного оружия (2,5 мбэр/год –1-2,5%), другие источники (промышленность, сельское хозяйство, флот, - 40 мбэр/год – 20%). Всякое дополнительное облучение с точки зрения радиационной гигиены является нежелательным, так как может привести к патологическим реакциям и заболеваниям вплоть до гибели живого организма. Характер повреждений зависит от многих факторов, но прежде всего имеет значение количество поглощенной энергии проникающего излучения.

Единой теории, объясняющей механизм повреждающего действия ионизирующих излучений на человеческий организм, нет. Тем не менее, учитывая установленные факты, можно представить его следующим образом, выделив при этом следующие этапы: молекулярный этап, клеточный этап, соматический этап (уровень целого организма), в котором выделяют соматические и наследственные эффекты

Молекулярный этап БДИИ.

На первом, молекулярном этапе выделяют физическую, физико-химическую и химическую фазы. В первую, физическую, фазу, которая чрезвычайно коротка (около 10^–12 сек), происходит процесс поглощения энергии излучения, который расходуется на возбуждение и ионизацию атомов и молекул облучаемых тканей. Возбужденные атомы и молекулы обладают повышенной биохимической активностью, однако считается, что процесс возбуждения играет очень незначительную роль в повреждающем действии ионизирующих излучений. Другое дело процесс ионизации. Для разрушения одной молекулы достаточно одного акта ионизации, но это не значит, что каждый акт ионизации сопровождается повреждением молекулы. И тем не менее, чем больше актов ионизации происходит по ходу пробега ионизирующих частиц, тем большая вероятность повреждения молекул биосубстрата.

В связи с тем, что вода составляет более 70% массы тела человека, важное биологическое значение приобретает ионизация молекул воды, так как большая часть поглощенной энергии расходуется на взаимодействие с молекулами воды, и лишь меньшая часть будет поглощена органическими соединениями. Процесс ионизации молекул воды можно записать следующим уравнением:

Ro-лучи, Y-лучи à Н₂О = Н₂О⁺ + е^-

е^- + Н₂О = Н₂О^-

Естественно, что аналогичные акты ионизации происходят и с органическими молекулами.

Во второй, физико-химической фазе, продолжительностью около 10^-6 сек., положительно заряженный ион молекулы воды диссоциирует на ион водорода (Н⁺) и свободный гидроксильный радикал (ОН^·), а отрицательно заряженный ион молекулы воды - на ион гидроксила (ОН^-) и радикал водорода (Н^.):

Н₂О⁺ à Н⁺ + ОН^·

Н₂О^- à Н^· + ОН^-

Свобоные радикалы формируются и из ионов органических молекул, если исходной энергии излучения достаточно, чтобы разрушить внутривалентные их связи. Свободные радикалы содержат свободные валентные связи, поэтому обладают высокой реактивной способностью, а потому могут претерпевать многочисленные превращения. Например, два радикала ОН^· могут образовать перекись водорода (Н₂О₂), радикал Н, соединяясь с растворенным в воде кислородом, которого всегда много в биосубстрате, образует гидропероксид (НО₂), а две молекулы гидропероксида могут трансформироваться в высшую перекись водорода (Н₂О₄):

ОН^·+ОН^·àН₂О₂

Н^. + О₂ = НО₂

НО₂ + НО₂ = Н₂О₄

Пероксидные соединения могут сформироваться и из радикалов органических молекул, образуя еще одну фракцию пероксидных соединений. Таким образом, во второй фазе молекулярного этапа в тканях образуется ряд пероксидных веществ, которые, как известно, обладают токсичностью и выраженными окислительными свойствами. Взаимодействуя с органическими молекулами внутри клеток (нуклеопротеидами, липопротеиды, гюкопротеидами), пероксидные соединения приводят к фрагментации (деполимеризации) молекул или к их перестройке. Это уже будет третья, химическая фаза, молекулярного этапа, более продолжительная нежели первые две, в которой происходит перестройка и поражение биологически важных макромолекул, образование гистаминоподобных веществ, подавление активности ферментных систем клеток, изменение структур молекулярных поверхностей многофазной среды клеток. Это, в свою очередь, ведет к повышению проницаемости мембран клеток, денатурации внутриклеточных белков, дегидратации внутриклеточной среды и нарушение ее химизма.

Важно отметить, что хотя все реакци молекулярного этапа идут в зоне облучения, и это может быть очень ограниченный участок облучения, пероксидные соединения молекул воды и органических веществ разносятося по всему организму, оказывая воздействие на радиочувствительные клетки в других органах и структурах человеческого организма. Они же включают в ответные реакции и центральную нервную систему, ибо нервные рецепторы в клеточных структурах чутко реагируют на изменение биохимизма клеток и межклеточных пространствах.

Клеточный этап БДИИ.

Обозначенные выше процессы начинают сказываться на жизнеспособности клеток -наступает клеточный этап биологического действия ионизирующих излучений, самый продолжительный и наиболее вариабельный по масштабу времени. Некоторые повреждающие эффекты в клетках могут развиваться в течение нескольких часов, в то время как другие, например трансформация нормальной клетки в злокачественную, требуют много лет.

Повреждающее действие ионизирующего излучения на клетку осуществляется в двух вариантах. Первый – это механизм непрямого действия ионизирующего излучения. Он заключается в том, что повреждающими агентами на клетку (клетки) являются продукты химической фазы молекулярного этапа радиобиологии. Второй вариант – механизм прямого действия, или теория мишени. Теория мишени заключается в том, что в клетке имеется некое чувствительное объёмное образование (например, ДНК), попадание в которое ионизирующей частицы и ведет к вредным последствиям для клетки. Учитывая несоразмерность, например, той же молекулы ДНК и ионизирующей частицы, вероятность их столкновения невелика, что и объясняет, с точки зрения сторонников этой теории, разный эффект от воздействия одних и тех же доз. Тем не менее, чтобы разрушить любую молекулу, достаточно одного акта ионизации или одного попадания ионизирующей частицы. Учитывая высокое содержание молекул воды в биосубтрате, основным механизмом в повреждающем действии ионизирующего излучения всё же считается непрямой.

Необходимо различать понятия «радиочувствительность» и «радиопоражаемость». Радиочувствительность это ответная, функциональная реакция клетки на облучение, не ведущая к её гибели. Радиопоражаемость это реакция клетки на облучение, ведущая к резкому изменению генома клетки вплоть до её гибели. Для одних клеток эти реакции очень разнятся: например, нервная клетка в человеческом организме самая радиочувствительная, то есть она реагирует уже на малые дозы, но в то же время, она самая радиоустойчивая, то есть гибель её наступает при очень болших дозах, в несколько раз превышающих дозы для гибели других клеток человеческого организма. Для других клеток радиочувствительность и радиопоражаемость означает практически одно и то же, то есть уже при малых дозах наступает повреждающее действие ионизирующего излучения, например клетки красного костного мозга. Так, гемопоэтические клетки реагируют уже на небольшие дозы – 10-15 р, и эти же дозы приводят к их гибели, в то время как нервные клетки, реагируя на эти же дозы, погибают лишь при дозах 500-700 р. На практике чаще пользуются термином радиочувствительности, вкладывая в него и понятие радиопоражаемости, однако необходимо помнить это существенное различие.

Радиочувствительность протоплазмы и ядра клетки одинакова, однако повреждение ядра клетки имеет больший эффект, что определяется его биологической значимостью. И, в первую очередь, в ядре клетки на повреждающее воздействие излучения реагирует хромосомный аппарат в виде структурных повреждений - хромосомных перестроек (аберраций). Это, в свою очередь, проявляется в торможении митотического процесса по трём вариантам (.

В первом варианте после торможения или остановки митоза клетка восстанавливает его в обычном направлении, без каких-либо отклонений. Это благоприятный вариант воздействия ионизирующего излучения, и процентный вклад его тем больше, чем меньше доза воздействующего излучения. То есть, в данном случае о вредном воздействии ионизирующего излучения речь не идет.

Во втором варианте после торможения или остановки митоз восстанавливается, но в дочерних клетках появляются новые структурные или функциаонльные характеристики, вследствие чего они приобретают новые, не свойственные материнской клетке свойства – мутации. Радиационные мутации развиваются в тех случаях, когда энергия излучения поглощается в хромосомах (носители дезоксирибонуклеиновых кислот – ДНК). Они могут возникнуть в любых клетках человеческого организма, и если они возникают в клетках, составляющих тело (сому) человека, речь идет о соматических мутациях, если же они возникают в половых клетках, говорят о генетических мутациях. Соматические мутации могут быть как полезные, то есть усливают радиоустойчивость клеток, согласно теории гормезиса, но, как правило, ведут к патологическим изменениям, клеток, что проявляется или сокращением срока существования данной клеточной популяции, или к формированию заболевания, могущего, в конечном итоге, также привести к гибели клеток или самого организма, а в случае наступления патологических отклонений в половых клеток, к нежелательным проявлениям в последующих поколениях. Имеются данные, что клетки с соматическими мутациями представляют собой благоприятную основу для развития лейкоза и злокачественных опухолей в отдаленном (спустя многие годы) периоде. Генетические мутации проявляются в виде наследственных заболеваний, причем это может происходить как по доминантному, так и по рецессивному типу. Так, например, оценки, проведенные специалистами, показали, что облучение 1 миллиона человек дозой в 1 р приводит, в среднем, к развитию в трёх случаях злокачественных новообразований в год (естественная частота появления злокачественных новообразований – 2000 случаев). Среди 1 миллиона новорожденных в первом поколении популяции, облученной дозой в 1 р, будет насчитываться 60 детей с генетическими дефектами (естественная частота таких дефектов – 30 тысяч). Необходимо отметить, что число радиационных мутаций возрастает с увеличением дозы облучения, но далеко не пропорционально. И здесь основную роль играет механизм непрямого действия ионизирующего излучения. Однако мутации могут возникать и при воздействии очень малых доз, о чем говорят выше приведенные цифры, но здесь уже проявляется, в основном, механизм прямого действия ионизирующего излучения.

Третий вариант заключается в полной остановке митоза без его восстановления, что быстро ведет к гибели облученной клетки (клеток).

Второй и третий варианты реакций клеток на облучение и составляют суть радиопоражаемости клетки. Утрату клеткой способности к пролиферации в радиобиологии называют летальной дозой. В зависимости от связи летального эффекта с фазами митотического цикла, различают две формы радиационной гибели клеток: интерфазную (гибель клетки наступают в фазу покоя) и репродуктивную (гибель наступает после одного или нескольких актов деления). Для большинства клеток человеческого организма характерна репродуктивная форма лучевой гибели клеток.

Поражаемость клетки (клеток) зависит от ряда факторов, но основными являются интенсивность митоза, степень дифференциации и уровень их обменных процессов. Согласно основному закону радиобиологии – закону Бергонье-Трибондо, радиопоражаемость клеток прямо пропорцианальна митотической активности и интенсивности обменных процессов, но обратно пропорциальна степени их дифференциации. Согласно этому закону все клетки (ткани) по радиопоражаемости делят на три группы:

1) ткани с высокой степенью радиопоражаемости – гемопоэтические клетки (эритробласты миелоциты, мегакариоциты), лимфоидная ткань (лимфоузлы, селезенка, зобная железа, ретикулоэндотелиальная система), половые клетки (сперматогонии, яйцеклетки (в незрелом фолликуле), цилиндрический эпителий тонкой кишки;

2) ткани со средней степенью радиопоражаемости – эпителий хрусталика, клетки герментативного слоя кожи и слизистых, клетки сальных и потовых желез, клетки волосяных мешочков, хрящевые клетки и остеобласты растущих костей, эндотелий сосудов;

ткани с низкой степенью радиопоражаемости – нервная ткань и клетки глии ЦНС, эпителий желез внутренней секреции, гепатоциты, эпителий почечных канльцев, альвеолярный эпителий легких, мышечные клетки скелетной и гладкой мускулатуры, миокард.

Соматический этап БДИИ.

Радиочувствительность (радиопражаемость) целого организма, вследствие сложности протекающих в нём физиологических процессов, не может быть суммарным результатом клеточных повреждений. Это сложный патофизиологический процесс, который зависит от характера облучения, физиологических особенностей организма, особенностей окружающей среды. Поэтому, прежде чем разбирать варианты радиобиологических соматических и наследственных эффектов, необходимо заострить внимание на этих факторах, знание которых позволяет предполагать вероятность и степень биологических реакций и повреждений с одной стороны, а с другой стороны рационально выбирать способы снижения этих возможных реакций и повреждений при диагностических и лечебных лучевых процедурах. Вот наиболее значимые факторы.

1. Вид излучения. Качественных различий биологических эффектов при воздействии ионизирующих излучений нет, имеются существенные различия лишь в количестве этих эффектов, так как плотность ионизации (количество пар ионов на единицу пути пробега фотона или корпускулярной частицы) неодинакова для разных видов излучений. Так, плотность ионизации альфа-лучей в сотни раз выше, чем плотность ионизации рентгеновскх лучей. То есть, при одинаковом количестве поглощенной энергии биологический эффект от разных видов ионизрующих излучений будет разным. Если взять коэффициент биологической эффективности рентгеновских лучей за 1, то такой же коэффициент будет у гамма- и бэта-лучей, то уже у альфа-лучей и нейтронов (до 20 Мэв) этот коэффициент составляет 10, а у быстрых нейтронов (свыше 20 Мэв) – 20.

2. Расположение источника излучения. Эффективность биологических проявлений помимо вида лучей зависит и от локализации источника этих лучей. Так, в случае расположения источника альфа-излучения внутри организма, учитывая высокую плотность ионизации альфа лучей, возникает очень высокий биологический эффект. При наружном же облучении альфа-лучами о биологической активности говорить не проиходится, так как, во-первых, они пробегают в воздухе 16-20 см, а, во-вторых, они полностью поглощаются уже роговым слоем кожи. Другое дело рентгеновские и гамма-лучи – они обладают высокой биологической активностью уже при наружном облучении, так как обладают высокой проникающей способностью, и число биологических реакций будет зависеть уже от того, на какую глубину проникают рентгеновские лучи и какие ткани будут на их пути.

3). Величина дозы. Очень важный фактор, влияющий на качество и количество биологических эффектов, и чем больше величина дозы, тем, естественно, больше их число, которе нарастает уже не в арифметической, а почти в геометрической прогрессии. В радиобиологии для оценки этого показателя применяют летальную дозу (DL) - дозовую величину, приводящую к гибели организма в течение 30-60 дней при однократном наружном облучении всего тела. Выделяют минимальную летальную дозу (DLМ) – погибают 10% облученных, половинную летальную дозу (DL₅₀) – погибает 50% облученных, и абсолютную смертельную дозу – погибает 100% облученных (DL₁₀₀). Для рентгеновских лучей эти дозы соотвественно равны 100-200р, 200-400р и 400-600р.

4) Мощность дозы, то есть время, за которое организм получил ту или иную дозу. Как видно из приведенных летальных доз, они рассчитаны на однократное облучение. Если, например, DL₁₀₀ человек получит не однократно, а в течение 10 дней, мощность дозы, упадет в 10 раз, и биологический эффект будет иным, и, прежде всего, будет касаться поверхностных тканей.

5). Площадь облучения. Возвращаясь к летальным дозам необходимо напомнить, что они определяют свой эффект не только при однократном облучении, но и при облучении всего тела. При локальном облучении какого-то участка тела биологический эффект, также будет абсолютно иным. Так, при облучении дозой в 300-400р, котороая является DL_50, участка кожи размером 10х10 см, кроме местной реакции в виде стойкого покраснения и выпадения волос, других проявлений обычно не наблюдается (эритемная и эпиляционная доза при метсном облучении).

Из физиологических особенностей организма прежде всего имеет значение возраст, пол и состояние иммунной системы. Наиболее радиочувствительными являются молодой и старческий организмы, зрелый возраст и период новорожденности являются более радиоустойчивыми. А так как ионизирующее излучение является одним из повреждающих факторов внешней среды, ясно, что выход организма после воздействия больших доз ионизирующего излучения будет зависеть и от состояния иммунной системы. Если же защитные иммунные реакции организма в целом ослаблены (экологические факторы, плохие условия жизни, хронические заболевания и т.д.), то он, при прочих равных условиях, будет более подвержен воздействию ионизирующего излучения, как и любого другого агента, способных изменить биологизм данного организма.

В природе, как правило, более сильным биологическим существом является женская особь. Как было выяснено в экспериментальных условиях, самки являются и более радиоустойчивыми, нежели самцы, и, по всей вероятности, это положение можно распространить и на человека.

Из других биологических факторов необходимо обратить внимание на уровень меланина в коже. Меланин обладает защитными функциями в отношении ультрафиолетовых лучей и ионизирующего излучения, поэтому лица с выраженной пигментацией кожи являются более устойчивыми как к солнечным, так и к ионизирующим лучам. Также важна темепратура организма в момент облучения – пониженная, а особенно повышенная температура в момент воздействия ионизирующего излучения, усиливает его повреждающий эффект. Необходимо обратить внимание и на тип нервной системы – сильные типы (флегматики, холерики) при прочих равных условиях считаются более радиоустойчивыми.

Р а д и о ч у в с т в и т е л ь н о с т ь

Р а д и о ч у в с т в и т е л ь н о с т ь клетки – реакция на о б л у ч е н и е. Возраст и состояние больного, состояние окружающих опухоль тканей, гистологическое строение, наличие гипоксических и аноксических клеток, уровень пролиферации и дифференциации клеток. Р а д и о т е р а п е в т и ч е с к и й интервал – разница в радиочувствительности опухоли и окружающих здоровых органов и тканей.

РЕАКЦИИ ОРГАНИЗМА НА ОБЛУЧЕНИЕ

Лучевые реакции организма подразделяются на общие, которые складываются из поражения кроветворной системы, органов пищеварительного тракта и центральной нервной системы, и местные – в зоне облучения. В свою очередь общие и местные реакции делятся на лёгкие и тяжелые, а по времени провления на острые, которые наблюдаются в течение нескольких дней или недель после облучения сравнительно большими дозами, и отдалённые, которые возникают или могут возникнуть через годы после облучения значительно меньшими дозами.. Выделяют четыре типа лучевых реакций организма:

- собственные лучевые поражения,

- отдаленные соматические эффекты,

- генетические эффекты,

- тератогенные эффекты

О б щ и е и м е с т н ы е реакции – сопровождают терапию, проходят без специального лечения. О б щ и е реакции: расстройства ЦНС, нарушение деятельности ССС, пищеварительные расстройства, гематологические сдвиги.

Лечение: витамины, жидкость, антигистаминные, стимуляторы кроветворения, антибиотики.

М е с т н ы е реакции со стороны кожи: эритема, сухой радиодерматит, стойкая пигментация и истончение кожи. Предупреждение: категорически запрещается использование индифферентной пудры, рыбий жир, облепиховое масло, преднизолоновая и др.мази.

М е с т н ы е реакци со стороны слизистых оболочек: боль, дисфагия, радиоэпителиит, колиты, циститы. Предупреждеиие: необходимасанация полостей, щажение, дезинфекционные. растворы, масла, новокаин.

Местные лучевые п о в р е ж е д н и я быают: р а н н и е и п о з д н и е. К ним относятся: подкожные лучевые склерозы, язвы, пневмониты, колиты, ректосигмоидиты, дистрофические изменения костей, индуративный отек, миелит, лучевой рак и др.

Лучевые реакции организма подразделяются на общие, которые складываются из поражения кроветворной системы, органов пищеварительного тракта и центральной нервной системы, и местные – в зоне облучения. В свою очередь общие и местные реакции делятся на лёгкие и тяжелые, а по времени провления на острые, которые наблюдаются в течение нескольких дней или недель после облучения сравнительно большими дозами, и отдалённые, которые возникают или могут возникнуть через годы после облучения значительно меньшими дозами.. Выделяют четыре типа лучевых реакций организма: - собственные лучевые поражения, отдаленные соматические эффекты, генетические эффекты, тератогенные эффекты.

К лёгким общим реакциям относятся синдром лучевого похмелья и сокращение сроков жизни, к тяжелым общим относится острая лучевая болезнь (поглощённая доза > 1 Гр (100 р), хроническая лучевая болезнь (длительное облучение дозами выше ПДД - предельно допустимая доза), лейкемия.

Острые эффекты при общем облучении организма возникают после общего облучения человека дозой более 0,25 Гр (25 р) и заключаются в падении числа лимфоцитов, тромбоцитов и эритроцитов в периферической крови Если полученная доза облучения не превышает 1 Гр (100 р),то пациент обычно начинает выздоравливать, и количество лимфоцитов в крови через несколько дней начинает повышаться, хотя полное выздоровление может затянуться на несколько месяцев. Количество лейкоцитов – полезный критерий оценки полученной субъектом дозы облучения всего тела в диапазоне 0,25-4 Гр. При дозах выше 4 Гр тщательный подсчет позволяет обнаружить лишь единичные выжившие клетки. Тромбоциты и эритроциты снижаются не в такой степени, как лимфоциты, также с последующим их восстановлением, и поэтому контроль количества красных и белых клеток крови позволяет получить информацию о тяжести поражения или признаках выздоровления после облучения человеческого организма. В связи с этим исследования крови широко используют для контроля за состоянием здоровья людей, которые по своей профессии подвергаются риску лучевого повреждения, или пациентов, получающих лучевую терапию (хотя здесь речь идет о местном облучении, разовые и суммарные дозы здесь могут достигать больших величин).

К лёгким местным реакциям относят эритему , сухой дераматит, мокнущмй дерматит, лучевой пневмосклероз, лучевую катаракту и др. Лёгкие кожные реакции не требуют специального лечения и подвергаются обратному развитию самостоятельно. Эритема – стойкое покраснение, умеренная отечность и болезненность кожи. Развивается в зависимости от энергии рентгеновских лучей в дозе 500-900 р, исчезает самостоятельно, оставляя пигментацию кожи, которая держится длительное время. Сухой эпидермит характеризуется теми же клиническими симптомами, что и эритема, но выраженными в большей степени, и сопровождается выраженным шелушением кожи. Мокнущий эпидермит характеризуется появлением на коже на фоне отека и гиперемии пузырьков, наполненных серозной жидкостью. Пузырьки вскрываются, обнажая мокнущую ярко-розовую поверхность. После эпителизации развивается атрофия и депигментация кожи.

К тяжёлым местным реакциям (их называют еще лучевыми повреждениями) относят лучевую язву, лучевой рак, стерильность организма и др.

Местные лучевые повреждения возникают при облучении массивными дозами излучений, чаще всего как осложнения лучевой терапии злокачественных опухолей при нарушении методики и техники облучения. Типичным лучевым повреждением является лучевая язва, которая может развиться спустя 1-3 недели после облучения (острый лучевой некроз), 1-6 мес. после облучения (ранний лучевой некроз) и через много месяцев или лет (поздний лучевой некроз). По шкале оценки RTOG/EORTC выделяют пять степений поздних местных лучевых повреждений.

В отличие от лучевых реакций, лучевые повреждения самостоятельно не проходят. Как правило, они требуют длительного лечения.

Специальное лечение.

Чтобы точнее нанести удар по раковой опухоли, нужно детально знать ее форму и местонахождение. Если ограничиться изучением рентгеновских снимков и вручную направить на опухоль источник излучения, то это все равно что стрелять «на глазок». Промах неизбежен, в результате пострадают здоровые ткани. Поэтому необходимо сфокусировать луч и направить его на опухоль, не отклоняясь ни на миллиметр. Такую работу может безошибочно выполнить только современная автоматика. Компьютер сам делает рентгеновский снимок и анализирует его. Но определение границ опухоли ему доверить нельзя – принимать какие-либо решения может только врач. Компьютер проводит предварительную «пристрелку» – делает простой рентгеновский снимок и высвечивает на экране результаты. По этому снимку врач с помощью манипулятора проведет разметку опухоли, укажет ее границы и спланирует лучевую нагрузку. Потом остается только передать управление автоматизированной системе, и она все сделает сама: пододвинет больного, повернет излучающую головку и настроит металлические шторки коллиматора таким образом, что опухоль окажется под прицелом. Точности, с которой проводится эта процедура, невозможно достигнуть вручную. Если границы опухоли расплывчаты, шторки во время сеанса облучения меняют свою форму так, что самая большая доза излучения поглощается областями с максимальной концентрацией раковых клеток.

Во время предварительной «пристрелки» на теле пациента лазером высвечивается перекрестие, это место медсестра отмечает маркером. При переходе на другой аппарат лазерное перекрестие совмещается с маркерными отметками, и компьютер автоматически вычисляет все необходимые поправки.

Но как же быть, если под ударом оказываются не только ткани вокруг опухоли, но и за ней? Как уменьшить дозу радиации, поглощенную здоровыми тканями?

Для этого компьютеру указывают не плоский контур, а трехмерный «объем работы». Это возможно, если у медперсонала на мониторе есть объемное изображение опухоли. Его получают с помощью томографа – синтеза рентгеновского аппарата и компьютера. К сожалению, избежать облучения тканей, находящихся между рентгеновской трубкой и опухолью, невозможно: ведь луч так или иначе должен пройти через них. При этом есть вероятность

лучевого ожога кожи, особенно если используются старые аппараты. Более современная техника предусматривает защиту от ожогов.

Радиационно-физическая характеристика пучков излучения

Толерантная доза – наибольшая доза, которая подводится к ограниченному участку кожи и не вызывает повреждения. Для рентгеновских излучений, генерируемых при напряжении 200 кэВ 100% дозы на коже, разовая кожно-толерантная доза КТД=2Гр. Рентгеновские лучи только используются только для лечения поверхностных образований.

Гамма-установки, Со 60 - пучок фотонов (1,17-1,33МэВ) большой энергии. КТД=4Гр. Лечение глубоко расположенных опухолей.

Линейные ускорители генерируют тормозное излучение и пучки электронов: тормозное излучение высоких энергий 25 МэВ –мах ПД - на глубине 4-6см, но медленный спад дозы.

Пучки электронов высоких энергий - мах ПД на глубине 1-3 см, быстрый спад дозы, на глубине 10 см ткани не облучаются. Для глубоких опухолей – пучки тяжелых заряженных частиц (протонов, альфа, пионов).

Зато сегодня вполне реально снизить до минимума облучение тканей за опухолью. И это задача системы — рассчитать параметры излучения так, чтобы оно почти полностью поглощалось «телом» опухоли, какой бы сложной формы она ни была.

В перспективе такие системы полностью автоматизируют и подчинят одному центральному компьютеру. А работой врача станет только анализ ситуации и принятие решений. Параллельно решается очень важная задача — централизованное хранение медицинской информации. И рентгеновские снимки, и назначения врача система аккуратно запишет в память компьютера. Эта информация попадет в историю болезни и потом может пригодиться при лечении. Ведь все усовершенствования в медицине в конечном счете делаются для пациента.

Лучевая терапия используется и в лечении неопухолевых заболеваний. Так, например, ранее рентгенотерапия использовалась как способ эпиляции и лечения повышенной потливости. Сегодня этот вид лечения часто используется для лечения пяточных шпор. Практически шестьдесят процентов онкологических больных проходят через процедуру лучевой терапии. Многие пациенты выбирают такой метод лечения, так как он не оставляет рубцов и шрамов, не связан с хирургическим вмешательством, достаточно эффективен. Однако не все пациенты знают, что метод этот нельзя назвать безопасным для здоровья человека. Несмотря на то, что новейшие аппараты для лучевой терапии (линейный ускоритель или бетатрон) влияют на организм меньше гамма-излучателей, тем не менее, клетки здоровых тканей, находящиеся рядом с опухолью все равно страдают. Последствия лучевой терапии могут быть заметны сразу, а могут проявиться через некоторое время, иногда довольно продолжительное. Локальные реакции, появляющиеся после лучевой терапии Наиболее распространенным последствием является повреждение кожи над новообразованием, через которую проходили лучи. Даже во время процедуры кожа краснеет. Далее могут появиться воспаления: эзофагит, эпидермит, который начинается с сухой формы, постепенно переходящей в экссудативную, перихондрит, колит,пуульмонит, ларингит. Данные осложнения могут обнаружиться во время курса терапии, а могут на протяжении шести месяцев после окончания лечения. Для предотвращения подобных осложнений места на теле, подвергающиеся облучению, обрабатывают облепиховым маслом, линиментом алоэ, бальзамом Шостаковского или иными препаратами, созданными для предупреждения лучевых ожогов слизистой или кожи. В некоторых случаях подобные ожоги исчезают самостоятельно. Локальные повреждения, появляющиеся после лучевой терапии (радиотерапии). Подобное лечение вызывает необратимые процессы в организме, такие как атрофия кожи, увеличение выработки пигмента кожей, истончение кожи. Кожа становится очень ранимой, легко травмируется и требует специального обращения. Поздние осложнения обнаруживаются на слизистых органов, находящихся поблизости от облучаемого места. Это могут быть: пищевод, рот, прямая кишка. Поражения пищевода (эзофагиты) характерны для лечения новообразований средостения, а также некоторых участков молочных желез. Нарушения дают о себе знать изменением процесса глотания, неприятными ощущениями. Терапия рака шейки матки зачастую приводит к появлению цистита или ректита. Пациентка страдает от тяжелых и частых позывов к дефекации и мочеиспусканию. Также облучение может спровоцировать развитие лучевых язв, некроз костей, воспаление надкостницы, свищи, атрофию внутренних органов. Но если процедура проводится на современном оборудовании, то вероятность подобных осложнений сведена к минимуму. Лучевые язвы очень тяжело заживают и доставляют больному массу страданий. В тяжелых случаях прибегают к оперативному лечению. Влияет лучевая терапия и на общее состояние организма. Поначалу у пациента пропадает аппетит, его рвет, изменяется картина крови. Если правильно поддерживать его организм в этот период, то подобные осложнения проходят, но иногда нарушение выработки крови может сохраниться. В связи с чем человек, прошедший облучение, должен сдавать анализ крови один раз в шесть месяцев. В некоторых случаях нарушение работы костного мозга лечат специальными методами, такими как

переливание крови, а также специальными медикаментами.

Ионизирующее излучение является небезопасным для здоровых тканей, поэтому облучение проводится в несколько сеансов. При необходимости проводят облучение с нескольких точек, таким образом, чтобы здоровые ткани получали минимум дозы, а опухоль максимум. Во время сеанса пациент не испытывает боли и каких-либо других ощущений. Облучение проходит в специально оборудованном помещении. Медсестра помогает больному занять положение, которое было выбрано во время планирования (разметки). С помощью специальных блоков защищают от облучения здоровые органы и ткани. После этого начинается сеанс, который длится от 1 до 5 минут. Врач наблюдает за процедурой из кабинета, имеющего визуальное сообщение с помещением, где проводится облучение. При облучении опухолей головы и шеи может отмечаться выпадение волос, нарушение слуха, ощущение тяжести в голове. При лучевой терапии опухолей лица и шеи может отмечаться сухость во рту, першение в горле, боли при глотании, осиплость голоса, потеря аппетита. Для предотвращения и усиления подобных реакций рекомендуется не употреблять острую, соленую, кислую и грубую пищу. Полезна пища, приготовленная на пару, вареная, измельченная или протертая. Питание должно быть частым и небольшими порциями. Рекомендуется употреблять больше жидкости (кисели, фруктовые компоты, отвар шиповника, некислый клюквенный морс). Для уменьшения сухости и першения в горле используется отвар ромашки, календулы, мяты. Рекомендуется закапывать в нос масло облепихи на ночь. Днем принимать несколько ложек растительного масла натощак. Зубы следует чистить мягкой зубной щеткой. При облучении органов грудной полости могут возникать боли и затруднение при глотании, сухой кашель, одышка, болезненность мышц. При облучении молочной железы может отмечаться болезненность мышц, припухлость и болезненность молочной железы, воспалительная реакция кожи в области облучения. Иногда отмечается кашель, воспалительные явления со стороны горла. За кожей следует ухаживать по вышеописанной методике. При облучении опухолей органов брюшной полости может отмечаться потеря аппетита, снижение веса, тошнота и рвота, понос, боли. При облучении органов малого таза побочными эффектами являются тошнота, потеря аппетита, понос, нарушение мочеиспускания, боли в прямой кишке, сухость влагалища и выделения. Для устранения этих явлений рекомендуется диетическое питание. Кратность приемов пищи следует увеличить. Пища должна быть отварной или приготовленной на пару. Не рекомендуются острые, копченые, соленые блюда. При вздутии живота следует отказаться от молочных продуктов, рекомендуются протертые каши, супы, кисели, паровые блюда, пшеничный хлеб. Потребление сахара следует ограничить. Сливочное масло рекомендуется класть в готовые блюда. При лучевой терапии следует носить свободную одежду, которая не стесняет место, где проводится облучение, не натирает кожу. Нательное белье должно быть из льна или хлопка. Для мытья следует использовать теплую воду и мыло.

Обычно дистанционное облучение длится 3-4 недели. Внутриполостное облучение занимает меньше времени. Существует методика, при которой за один сеанс дают большую дозу, однако общая доза за курс меньше (при равном эффекте). В таких случаях облучение проводится в течение 3-4 дней.

Опасна ли лучевая терапия?

При лучевой терапии, особенно при сочетании ее с химиотерапией, нередко отмечается нейтропения - снижение уровня лейкоцитов - защитных клеток крови. Лучевая терапия редко является причиной возникновения вторичных опухолей. Обычно такие опухоли возникают через 10-20 лет после облучения. Как правило, вторичные опухоли появляются после проведения лучевой терапии в высоких дозах. В целом при лучевой терапии редко встречаются летальные осложнения.

Ионизирующее излучение взаимодействует с молекулами воды, формируя пероксид и свободные радикалы, поэтому чем более активны метаболические процессы в клетке, тем более сильное повреждающее воздействие оказывает на неё радиация. Раковые клетки являются активно делящимися и быстро растущими; в норме схожей активностью обладают клетки костного мозга. Соответственно, если раковые клетки более активны, чем окружающие ткани, то и повреждающее действие излучения приничит им более серьёзный вред.

История брахитерапии. Несколько слов об истории возникновения этого уникального метода. Термин «брахитерапия»берёт свое начало от греческого слова др.-греч. βραχύς, что в переводе означает «короткий». В 1910 году, на заре прошлого столетия, американские ученые Д.Пасто и П.Дегрэ разработали методику лечения, обеспечивавшую доставку необходимой дозы радиоактивного вещества к предстательной железе, не прибегая к тотальному облучению организма пациента. Капсула Ra-226 была доставлена в пораженную зону через уретру. Немного позднее Б. Барринджером был предложен вариант введения радиоактивных микроисточников, воздействующих на опухоль, с помощью специальных игл, полых внутри — троакаров. Определенную лепту в становление брахитерапии внес Р. Флокс, который совместно с коллегами предпринял попытку уничтожения раковых клеток посредством радиоактивного золота. Решительный поворот в развитии метода произошел в 1970 году, когда на базе Мемориального госпиталя Нью-Йорка была осуществлена попытка открытого введения зерен I-125 в зону локализации опухоли. Однако в этом случае процедура проводилась фактически вслепую, что приводило к неравномерному распределению микроисточников в очаге поражения, и к образованию «холодных» и «горячих» зон. В 1981 году Х. Холм и Дж. Гаммелгард использовали способ имплантации микроисточников в сочетании с трансректальным ультразвуковым сканированием. Данная форма врачебного вмешательства позволила специалистам контролировать качество производимых манипуляций на мониторе, что практически полностью исключает вероятность искажения траектории введения радиоактивных микроисточников и позволяет добиться равномерного их распределения в мишени. Эта технология легла в основу современного метода лечения онкологических заболеваний, известного как брахитерапия.

Разновидности брахитерапии

На данный момент брахитерапия считается оптимальным решением для лечения пациентов со злокачественным поражением различных органов: тела и шейки матки, влагалища, предстательной железы, пищевода, прямой кишки, глаз и др. В соответствии со спецификой используемого медицинского оборудования, локализации опухоли, а также исходя из особенностей анатомического строения органов и тканей, принято рассматривать основные разновидности брахитерапии.

По локализации: внутриполостная (гинекология, проктология); внутритканевая (простата); внутрипросветная (пищевод, бронхи); поверхностная (аппликационная).

По способу применения: ручная (manual afterloading) - установка и удаление излучающего элемента производится вручную. Автоматизированная (remote afterloading) - Автоматизированная дистанционная последовательная загрузка источника. Источник находится в специальном контейнере и при выполнении процедуры автоматически доставляется в запланированную точку аппликатора по подводящим каналам, а затем возвращается в хранилище аппарата. Актуальными на сегодняшний день аппаратами для автоматизированной брахитерапии являются: microSelectron, Gammamed, MultiSource и Агат (отечественный аппарат).

Внутриполостная брахитерапия (intracavitary) используется при локализации опухоли в органах имеющих полостное строение. В полость пациента вводят специальные аппликаторы, в которые затем доставляется радиоактивный источник по заранее запланированной программе лечения. Эта форма брахитерапии особенно распространена при опухолях матки, влагалища, анального канала и прямой кишки. Рассматриваемая технология также имеет место в процессе лечения органов, образующих просвет — пищевода, бронхов, желчных протоков и пр. В настоящее время внутриполостная брахитерапия осуществляется с помощью современных медицинских технологий, что дает возможность грамотно рассчитать необходимую лечебную дозу, необходимую для борьбы с тем или иным видом злокачественного новообразования.

Внутритканевая брахитерапия (interstitial) применяется с целью лечения органов, преимущественно обладающих тканевой структурой. В этом случае радиоактивный микроисточник внедряется в пораженную ткань при помощи радиоактивных игл или аппликаторов в виде игл. В настоящий момент основной локализацией данного метода лечения является рак простаты. Однако существует 2 метода имплантации, которые имеют свои особенности: использование "временных" источников (в основном

используется источник иридия) и постоянных источников (йод, палладий которые остаются в теле пациента после лечения). Одним из достоинств внутритканевой лучевой терапии является низкая вероятность осложнений, чего нельзя сказать при рассмотрении плюсов и минусов дистанционной лучевой терапии и хирургического лечения.

Внутрисосудистая брахитерапия является эффективным способом лечения рестеноза коронарных сосудов. Для достижения данной цели применяется источник, β- или γ- излучения, который на некоторое время интегрируется в просвет сосуда. Метод внутрисосудистой брахитерапии успешно применяется во всем мире. Однако при этом специалистами отмечается сложность практической реализации такого лечения в связи с необходимостью применения специализированной медицинской аппаратуры и высоких степеней радиационной защиты персонала. В настоящее время активно ведутся научные разработки, направленные на расширение доступности этого эффективного метода воздействия.

Успешность брахитерапии распространяется и на такую узконаправленную область медицинской науки, как офтальмоонкология. До недавнего времени единственно возможным способом лечения раковых поражений глазного яблока являлась фактическое его удаление, что приводило к резкому снижению качества жизни пациента. В клинической практике описаны случаи эффективного использования радиоактивных офтальмоаппликаторов, позволяющих осуществлять локальное облучение глаза. Таким образом, офтальмологическая брахитерапия является органосохраняющим методом медицинского воздействия, что обеспечивает высокий уровень социальной адаптации больного. Проведение брахитерапии, как правило, осуществляется в амбулаторных условиях или с пребыванием пациента в клинике в течение нескольких дней. При выполнении рекомендаций медицинского персонала в послеоперационный реабилитационный период, пациент достаточно быстро возвращается к привычному образу жизни. Большинство людей, прошедших брахитерапию, не сталкивается слевания в течение 10 лет, что, несомненно, доказывает преимущество выбора этого уникального метода лечения.

Источники для брахитерапии: Радиоактивные микроисточники, применяемые в процедуре брахитерапии для имплантации в «мишень», представляют собой закрытый источник излучения низкой активности, обладающий стандартизированными заданными характеристиками излучения. Современные закрытые источники для внутритканевой лучевой терапии являются продуктом высоких технологий. Это титановые капсулы с размерами 4,5 мм х 0,8 мм и с толщиной стенки 0,05 мм. Учитывая период полураспада и характеристику распространения излучения в ткани, с практической точки зрения из всех возможных изотопов более удобными для клинического применения являются следующие: 125I, 103Pd, 131Cs. Радиоизотоп, абсорбированный на серебряной или графитовой матрице, находится внутри капсулы. Концы микрокапсул герметично запаиваются лазерным лучом. Микроисточники могут быть в виде «свободных зерен» или фиксированными на полимерной рассасывающейся нити. Преимущества использования источников, фиксированных на нити: отсутствие риска миграции зерен, правильное геометрическое расположение зерен — точная дозиметрия, быстрая зарядка игл — сокращение времени процедуры и продолжительности воздействия радиации на оператора, безопасность хранения и транспортировки.

На сегодняшний день в мире активно ведутся поиски новых радиоизотопов для БТ, разрабатываются новые типы микроисточников, уже появились опытные образцы, для изготовления которых использованы современные, более дешевые материалы. Характеристики изотопов для внутритканевой лучевой терапии

Изотоп	Период полураспада	Средняя энергия	Поглощенная доза при лечении (рака предстат. железы)
I-125	60 дней	28,5 кэВ	145-160 Гр
Pd-103	17 дней	20,8 кэВ	110-115 Гр
Cs-131	9,7 дней	30,4 кэВ	90-100 Гр

Радиохирургия или стереотаксическая радиохирургия — медицинская процедура, состоящая в однократном облучении высокой дозой ионизирующего излучения доброкачественных и злокачественных опухолей, артериовенозных мальформаций (АВМ), и др. патологических очагов с целью их уничтожения или приостановки их функционирования.

Термин «радиохирургия» подразумевает, что ионизирующее излучение высокой мощности собирается в узкий пучок и используется в качестве средства деструкции биологических тканей — опухолевых или здоровых. Метод искусственной имплантации радионуклидных частиц в толщу тканей для лечения опухолевых образований никаких ассоциаций с радиохирургией в современной научной литературе не имеет.

В первую очередь радиохирургия используется для лечения заболеваний головного мозга, в силу возможности осуществления жёсткой фиксации головы, что обеспечивает высокую пространственную точность, а также позвоночника.

В ряде случаев радиохирургия является альтернативой для хирургии, позволяя проводить лечение без хирургических манипуляций (трепанация черепа и т.п.) и связанных с ними рисков. С другой стороны, в большинстве случаев эффект от радиохирургии отсрочен (для доброкачественных опухолей на полгода-год и более, для АВМ на 1–2 года и более, для метастазов на 1–3 месяца и более), вследствие чего для пациентов с острыми симптомами в ряде случаев оказывается предпочтительней хирургия. Одноразовое подведение высокой дозы накладывает ограничения на размер очага (3,0–3,5 см для опухолей и АВМ головного мозга), так как с ростом размера очага возрастает и дозовая нагрузка на прилегающие здоровые ткани, а следовательно возрастает риск постлучевых осложнений. В таком случае альтернативой радиохирургии (кроме хирургии) является также радиотерапия, в которой за счёт фракционирования — подведения дозы за несколько сеансов, снижается риск подобных повреждений. При этом в отличие от радиохирургии используется не только различие в радиочувствительности облучаемого очага и прилежащих тканей, но также и различие в скорости их восстановления. С другой стороны, фракционирование требует многократной укладки пациента, что значительно снижает точность радиотерапии по сравнению с радиохирургией. Кроме того, кривая зависимости доли погибших клеток от дозы за фракцию имеет максимум в предельном случае 1-й фракции, то есть соответствует случаю радиохирургии, что является дополнительным плюсом радиохирургии по сравнению с радиотерапией.

Основными радиотерапевтическими/радиохирургическими установками в данный момент являются: гамма-нож, линейный ускоритель, кибер-нож, протонный ускоритель.

Основные патологии, для лечения которых показана радиохирургия:

метастазы,

невриномы (шванномы),

менингиомы,

артериовенозные мальформации,

каверномы,

аденомы гипофиза,

невралгия тройничного нерва,

и некоторые другие опухоли, сосудистые патологии и функциональные нарушения.

Радиочастотная электрохирургия

Радиохирургия — бытовое, неправильное название «радиочастотной электрохирургии», используемое продавцами медицинского оборудования нижнего должностного звена, не обладающими соответствующими квалификацией и знаниями. Среди врачей-специалистов, имеющих непосредственное отношение к хирургии, в этом понимании практически не используется.

В правильном смысле «радиочастотная электрохирургия» — это бескровный метод иссечения мягких тканей радиочастотным электродом, на который подается переменный электрический ток частотой мегагерцового диапазона колебаний. Ткани иссекаются за счёт создания локальной зоны высокой температуры в точке касания электродом биологических тканей, обладающих реактивным сопротивлением. Поскольку разрез фактически осуществляется температурной деструкцией, а электрический ток выступает лишь средством осуществления локального нагрева, но никак не инициатором распада тканей, с точки зрения элементарной физики термин «радиохирургия» применительно к радиочастотной электрохирургии является неверным.

Метод радиочастотной хирургии получил широкое распространение в последние 15–20 лет благодаря развитию микроэлектроники (дешевизна, компактность и многофункциональность аппаратуры для электрохирургии), а также очевидной высокой эффективностии при решении задач бескровной резекции органов и тканей. Именно благодаря этому существующая с середины XX века электрокоагуляция трансформировалась в более широкое понятие радиочастотной электрохирургии.

Разновидностью радиочастотной электрохирургии является радиочастотная термодеструкция, используемая в некоторых разделах нейрохирургии (хирургия боли, функциональная нейрохирургия).

Радиохирургия — узкопрофессиональное упрощение, эвфемизм для обозначения специального раздела брахитерапии, бытующий в среде некоторых российских онкологов. В последнее время в онкологии широко применяются методы лечения, когда радионуклиды в виде зерен помещаются (импрегнируются) в толщу опухолевой ткани хирургическим путём. В классическом понимании это является ни чем иным, как брахитерапией, так как иссечение (деструкция) тканей при доставке радионуклидных зерен к органу-мишени по-прежнему проводится классическими методами: скальпелем, троакаром, пункционной иглой. Попытка применить к данному виду лечения термина «радиохирургия» связано со сложностью точного терминологического обозначения. Например, названия «хирургическая брахитерапия» или «брахитерапия с хирургическим доступом к органу- мишени» являются довольно длинными и сложными обозначениями, чтобы пользоваться ими в повседневной практике. Термин «радиохирургия» в современной мировой онкологии и радиологии к данному виду лечения не применяется.

Толерантная доза — доза фракционированного облучения определенного органа (ткани) или его части, получаемая ими в процессе лучевой терапии злокачественных новообразований, при которой тяжёлые, но купируемые (излечиваемые) лучевые осложнения возникают не более чем у 5 или 10 % больных; последние величины условны, так что в разных лечебных учреждениях в качестве «толерантных» могут рассматриваться несколько разные дозы. Планирование лучевой терапии — один из процессов в радиотерапии, при котором команда, состоящая из радиотерапевта, радиоонколога, медицинского физика и медицинского дозиметриста планировать подходящие методы лучевой радиотерапии или брахиотерапии для лечения злокачественных новообразований.

Обычно на основании различных медицинских изображений (например, с компьютерного томографа, магнитно-резонансного томографа и позитронно-эмиссионного томографа) виртуальная модель пациента для последующей компьютерной обработки. В ходе последующей процедуры планирования определяются геометрические и радиологические аспекты радиотерапии используя методы симуляции и оптимизации доставки действующего компонента. В обычной радиотерапии в ходе данного процесса выбирается подходящий тип луча (фотоны, электроны, нейтроны), энергии (например, 6 МэВ, 12МэВ) и ограничения. В брахиотерапии выбирается необходимое положение катетера и время экспозиции. Планы облучения обычно завершаются построением гистограммы доза-объём, которая позволяет медицинскому персоналу оценивать, насколько будут поражены радиацией требуемые зоны (опухоль) и какой есть резерв по облучению здоровых тканей.

Дистанционная лучевая терапия. С начала 20-го века и до средины пятидесятых годов для дистанционной лучевой терапии применялось низкоэнергетическое излучение рентгеновских трубок и гамма-излучение радиоактивных изотопов. Установка образцов была не автоматизирована, с применением ручной настройки, энергия рентгеновского излучения была мала для эффективного облучения глубоко лежащих опухолей. Интенсивность природных источников радиационного излучения (радия, урана) была относительно низка. Только после открытия деления урана и создания атомных реакторов после Второй мировой войны удалось получить большое количество различных изотопов, обеспечивающих высокую интенсивность гамма-излучения. В конце 1951 года в Канаде было запущено первое устройство для дистанционной лучевой терапии с источником Кобальт-60 под названием «Eldorado A». Аппарат был сделан в канадской кампании (современное её название MDS Nordion), которая и сейчас является ведущим поставщиком кобальтовых аппаратов для дистанционной лучевой терапии (гамма терапевтических аппаратов). Уже в 1953 году был выпущен первый в США такой аппарат который имел почти все элементы современных кобальтовых аппаратов.

С использованием таких же технических решений в Советском Союзе была выпущена большая серия кобальтовых аппаратов типа «Рокус» и «Агат»– этими гамма-терапевтическими аппаратами в основном оснащены и по сей день большинство отделений дистанционной лучевой терапии в странах СНГ и в нашей стране в частности. В головке аппарата (в верхней части) находится изотопный источник гамма излучения Со-60 (кобальт-60). Он излучает гамма-кванты двух близких энергий – 1.17 МэВ (мегаэлектронвольт) и 1.33 МэВ. В обычном состоянии источник находится в защитном чехле из тяжелых металлов, которые эффективно задерживают гамма-лучи. В рабочем положении источник выдвигается в открытое состояние и пучок гамма-квантов, который формируется коллиматором из свинца (иногда других тяжелых металлов, например вольфрама) в «квадратный» или «прямоугольный» - т.е. на поверхности стола, на котором лежит пациент радиационное поле имеет форму квадрата или прямоугольника. Рабочая головка может вращаться вокруг пациента, лежащего на столе аппараты находятся с рабочими головками под разными углами). Если предварительно выставляется определенный угол облучения, то такой режим называется статическим. Облучая под разными углами можно обеспечить многопольное облучение. Если головка с противовесом с другой стороны (эту конструкцию часто называют гантри или гэнтри – калька с английского слова «gantry») вращается время облучения, такое облучение называют ротационным (динамическим). Стол также может двигаться – вдоль, поперек и поворачиваться под углами (диапазон возможностей и точность зависят от конкретного исполнения). В 50-е – 70-е годы прошлого столетия (а в нашей стране и до сих пор) кобальтовые аппараты дистанционной лучевой терапии стали основными «рабочими лошадками» врача - лучевого терапевта.

Кобальтовые аппараты имеют ряд существенных недостатков: 1) Трудно обеспечить высокоинтенсивное излучение из «точечного» источника. При большой интенсивности размеры источника были больше нескольких миллиметров, что не позволяло эффективно формировать узкие пучки. При малом размере источника недостаточная интенсивность источника приводит к необходимости длительного облучения пациента в одном сеансе (больше одной минуты). Для тяжелых больных трудно находиться в одном (часто неудобном для них) положении долго, усложняются процедуры фиксации пациента для облучения.

2) Относительно низкая энергия излучения усложняет доступ до глубоко лежащих опухолей. Кроме того, что она низкая, её невозможно менять, подстраиваясь под глубину залегания опухоли.

3) Период полураспада Со-60 чуть более пяти лет. Это означает, что интенсивность излучения источника через пять лет упадет в два раза, через десять лет – в четыре раза. При этом возможны только два варианта – пропорционально увеличить время облучения пациента (и так не малое) или произвести замену источника – установить новый более интенсивный. Поэтому для кобальтовых аппаратов раз в несколько лет необходимо менять источник – это дорогостоящая и сложная операция (с четом всех настроек и калибровок).

4) В независимости от того работает или нет аппарат, он всегда остается носителем мощного источника радиоактивного излучения, который может нести потенциальную опасность при пожарах, кражах, тяжелых авариях.

Все эти недостатки заставили ученых искать альтернативные источники для лучевой терапии. И такие источники были найдены. Были созданы компактные ускорители электронов, которые позволили преодолеть все основные недостатки кобальтовых аппаратов. В 40-е – 60-е годы еще шла конкуренция между различными типами ускорителей электронов для медицинского применения – бетатронами, микротронами, линейными ускорителями разных типов. В последние 30 лет линейные ускорители электронов вытеснили другие типы ускорителей и стали основными аппаратами дистанционной лучевой терапии во всех развитых странах (к сожалению, не в нашей стране). Количество линейных ускорителей электронов во всем мире исчисляется многими тысячами, по некоторым оценкам в 2002 году во всем мире насчитывалось более 7500 медицинских ускорителей. Только один крупнейший производитель медицинских ускорителей фирма Varian (сейчас Varian Medical Systems) выпустила к 1999 году более 3200 линейных ускорителей.

С физической точки зрения линейный ускоритель позволяет ускорить электроны до энергий несколько МэВ. При этом можно обеспечить большой ток пучка электронов, которые направляются на мишень из тяжелого металла. В результате взаимодействия электронов (изменения их скорости движения) с ядрами атомов мишени образуется так называемое тормозное излучение – часть энергии электрона передается тормозному гамма-кванту, который излучается этим электроном при его ускорении (торможении) в поле ядра атома мишени. Энергия гамма квантов может быть любой вплоть до энергии электрона. Но большая часть гамма-квантов имеет энергию, заметно меньшую от максимальной. Мощность гамма излучения ускорителя в несколько раз выше по сравнению с кобальтовыми аппаратами. Энергию электронов (а значит и гамма-квантов) можно выбирать из ограниченного набора. Как правило это одна энергия 4 или 6 МеВ (иногда 10 МэВ) для лечения большинства локализаций и в некоторых моделях есть возможность использовать высокоэнергетическое гамма излучение, как правило 18 МэВ (иногда 15, 23 МэВ или выше). Также Линейные ускорители (в отличие от кобальтовых аппаратов) могут использоваться для лечения электронами. При этом используются менее интенсивные пучки электронов, которые направляются не на мишень, а через тонкую стенку, отделяющую вакуумированное пространство ускорительной части от внешней среды, выпускаются наружу и после коллимации используются для облучения пациентов. Для эффективного лечения электронными пучками энергии электронов можно выбирать из достаточно широког набора с небольшим шагом. Существенное преимущество ускорителей перед кобальтовыми аппаратами – в неработающем положении они абсолютно безопасны и не имеют мощных изотопных радиоактивных источников. Также отсутствует проблема распада источника со временем. Впервые ускоритель для лечения онкологических больных был применен в 1937 году в госпитале St. Bartholomew’s Hospital в Лондоне. Использовались гамма-кванты с энергией 1 МэВ, которые получались при ускорении электронов в сдвоенном ускорителе прямого действия (каждая половина имела напряжение 500 кВ), сама рентгеновская трубка, в которой ускорялись и потом тормозились электроны, достигала почти 10 метров. В 1953 году первый промышленный линейный ускоритель для медицинских целей был разработан и построен фирмой Metropolitan-Vickers (Met-Vic). К средине 50-х годов во всем мире было инсталлировано не более десяти линейных медицинских ускорителей, которые имели значительные габариты, ограниченные возможности по пространственному перемещению и целый ряд других недостатков.

Создание компактных линейных ускорителей электронов стало возможно после создания братьями Вариан (Russell and Sigurd Varian) в 1937 году клистрона – очень мощного генератора высокочастотного поля. В начале 50-х годов прошлого столетия глава отделения радиологии знаменитого Стэнфордского университета Генри Каплан (Henry Kaplan) предложил стэнфордскому физику Эдварду Гинзтону (Edward Ginzton) (в будущем одному из основателей компании Varian) использовать идеи линейного ускорителя на основе клистрона, которые в то время широко использовались в научных исследованиях по физике высоких энергий, для построения генератора интенсивного гамма-излучения с целью лечения онкологических заболеваний. Пришлось преодолеть значительное количество технических препятствий. Но в результате в 1960 году фирма Varian создала первый линейный ускоритель для медицинских целей «Clinac 6» с полностью вращающимся на 360 градусов гэнтри (он был впервые инсталирован в 1962 году в UCLA Medical Center). Энергия гамма лучей ускорителя составляла 6 МэВ. Но этот вариант еще был дорог и не очень эффективен. В 1968 Varian выпустила ускоритель «Clinac 6», в котором применялось ускорение с использованием стоячей волны. Впервые удалось создать компактный ускоритель, который по удобству использования, размеру и цене стал конкурентоспособным в сравнении с кобальтовыми аппаратами и ускорителями других типов. С этого времени началось победное шествие линейных медицинских ускорителей по всему миру. На рис. 3 приведены фотографии одного из первых медицинских ускорителей и одного из новейших универсальных ускорителей.

Устройство современных медицинских ускорителей достаточно сложное, но если упрощенно, то можно представить принцип действия ускорителя так. Из источника электронов испускается интенсивный низкоэнергетический пучок электронов, далее он ускоряется до необходимой энергии в ускоряющем волноводе, в который подается высокочастотная энергия (высокочастотное поле с частотой порядка 3 ГГц) от клистрона или магнетрона (генераторов такого поля). В волноводе образуется стоячая высокочастотная волна, в поле которой и ускоряются электроны до световых скоростей и мегавольтовых энергий. После этого в отклоняющем магните пучок ускоренных электронов разворачивается на 900 (реально на 2700) и перпендикулярно направляется на тормозную мишень (закрашена оранжевым цветом на рисунке) для формирования пучка тормозных гамма-квантов. Если необходимо облучение электронным пучком, тормозная мишень убирается и наружу выходит пучок электронов.

Сначала поля облучения на выходе из ускорителя формировались прямоугольной формы. Для формирования поля сложной формы в 70-е годы прошлого столетия использовали различные защитные блоки из тяжелых металлов. Форма этих блоков подбиралась индивидуально под каждого больного, чтобы максимально защитить здоровые органы от облучения. Были созданы даже мини лаборатории по выплавке блоков под каждого больного с учетом локализации опухоли. И хотя такие средства повышают качество лечения больных и уменьшают тяжесть побочных эффектов облучения, но сложность и высокие трудозатраты при формировании индивидуальных защитных блоков ограничивали эффективность таких методик. С начала 80-х годов в лечебную практику стали внедряться специализированные системы коллиматоров с механизировано изменяемой формой – многолепестковые коллиматоры (multileaf collimator - MLC).

Каждая пластина может независимо передвигаться под управлением компьютера. Компьютерная программа с учетом локализации опухоли и здоровых органов формирует на основе управляющих заданий лечащего персонала последовательность и величину передвижения каждого лепестка в коллиматоре. В результате формируется индивидуальный коллиматор, который обеспечивает оптимальное поле облучение для каждого больного с каждого направления облучения. Такое решение резко упростило работу врачей и уменьшило трудозатраты – сейчас ни один современный медицинский ускоритель не поставляется без многолепесткового коллиматора, который устанавливается либо как основной, либо как дополнительный к коллиматору, формирующему прямоугольные поля. Одновременно с начала 80- х годов начали бурно развиваться компьютерная техника и получение томографических (объемных – 3D) изображений с помощью рентгеновских компьютерных томографов (CT), а позже– томографов на основе ядерно-магнитного резонанса (MRT).

Все эти достижения позволили развить новое направление в лучевой терапии – конформную лучевую терапию (conformal radiotherapy - CRT). Под словом конформная подразумевается возможность формирования поля облучения подстраиваемого под локализацию опухоли. Т.е. зона повышенных доз стала более приближенной по форме к опухоли, при этом уменьшилась нагрузка на здоровые органы и появилась возможность увеличения дозовой нагрузки на раковые клетки. Последовательность лечения теперь состоит из таких важных ступеней. На компьютерных томографах получают 3D изображение областей, в которых предполагается наличие злокачественных образований. Врач локализует области опухоли и критические области здоровых тканей, определяет необходимый диапазон доз, который надо довести для каждой области. Дальше с помощью мощных компьютерных программ проводится планирование доз (прямое или инверсное), которые получит пациент при облучении. При прямом методе планирования задается интенсивность и форма падающих пучков - а полученные дозы симулируются с помощью численных алгоритмов. Путем последовательного перебора и приближения подбирают вручную или полуавтоматически такие характеристики пучков, при которых распределение дозовых полей будет максимально приближаться к заданному. При инверсном планировании человеком задается желаемое распределение доз, а программный алгоритм самостоятельно (или с ограниченной помощью человека) находит решение – оптимальные характеристики пучков. Инверсное планирование более удобно и эффективно, но сложнее с точки зрения математической реализации, потому такие методы стали появляться позже, после достижения современными компьютерами достаточной мощности. После симуляционного планирования проводится облучение с использованием рассчитанных характеристик пучков. При этом пациент должен находится в таком же положении как и при снятии томограмм или необходимо иметь несколько реперных точек на теле больного для совмещения системы координат томографических изображений и линейного ускорителя. Такое совмещение облегчается тем, что и в современных томографах и на линейных ускорителях используют высокоточные системы лазерного и механического позиционирования, которые обеспечивают точность до 2 мм. Дальнейшим развитием конформной лучевой терапии стала так называемая IMRT терапия – лучевая терапия с модулированным по интенсивности пучком (Intensity-Modulated Radiation Therapy). Она отличается от конформной лучевой терапии только более усложненным подходом – с разных углов облучения интенсивности пучков могут изменяться (благодаря изменению формы многолепесткового коллиматора). При этом с одной стороны расширяются возможности по формированию дозового поля максимально близкого по форме к опухоли, с другой стороны компьютерные расчеты заметно усложняются. Потому IMRT терапия стала широко внедряться в лечебную практику относительно недавно – начиная с 90-х годов и по сей день.

Последние годы активно развивается новое направление дистанционной лучевой терапии – 4-х мерная конформная лучевая терапия (4D CRT) или другое название - лучевая терапия под визуальным контролем (image guided radiotherapy - IGRT). Еще 10-15 лет назад при использовании CRT и IMRT было замечено, что при некоторых локализациях (легкие, кишечник, простата, некоторые другие внутренние органы) расположение опухоли может заметно изменяться даже при надежной внешней фиксации пациента. Причиной этого были движения тела пациента, связанные с дыханием, естественными неконтролируемыми процессами в кишечнике, системе мочеиспускания. Также при фракционном облучении тучные пациенты в течение серии облучений могли сильно худеть – при этом тоже изменялось расположение органов относительно внешних меток. Потому на современном этапе на медицинских ускорителях активно внедряются устройства оперативного получения изображения облучаемых участков пациентов. В качестве устройств изображения могут выступать дополнительные рентгеновские аппараты – трубка находится с одной стороны пациента на гэнтри, а устройство получения электронного бражения (сейчас наибольшее распространение получили различные типы полупроводниковых рентгеночувствительных матриц) находится с противоположной стороны.

Иногда используют излучение самого ускорителя при меньших дозах для получения изображения, но качество такого изображения заметно хуже. Также могут использовать ультразвуковые устройства и другие аппараты, контролирующие вживленные или зафиксированные жестко на теле пациентов контрастные метки. При рентгеновской съемке часто метки даже не обязательны – можно использовать привязку к особенностям костной структуры пациента (сравнивая ее с томографическими снимками).

В арсенале тройки основных производителей медицинских линейных ускорителей (Varian, Siemens, Elekta(Philips)) есть решения, которые поддерживают выполнение всех основных новых методик лучевой терапии и которые очень сложно или невозможно выполнить с использованием кобальтовых гамма терапевтических аппаратов. За последние годы появился целый ряд новых молодых инновационных фирм, которые развивают новые методики и конструкции ускорительных комплексов лучевой терапии - Nomos Corp. (Peacock система для IMRT), компания BrainLab (системы серии Novalis для радиационной хирургии), Radionics (XKnife™ RT система для радиационной хирургии), фирма Accuray (CyberKnife система для высокоточной радиационной хирургии).

С развитием технологий и компьютерной техники стало возможным выполнение на линейных ускорителях не только радиотерапевтических процедур, но и отработка стереотактических (стереотаксических) методик радиационной хирургии.

Кобальтовые аппараты дистанционной лучевой терапии

Линейные ускорители фирмы Varian: а) Clinac 6, установленный в Стэнфордском университете в 1961 году; б) универсальный ускоритель для всех видов лучевой терапии и радиационной стереотактической хирургии серии Trilogy (производство Varian Medical Systems)

Лучевая терапия особенно интенсивно начала развиваться и совершенствоваться в конце последних десятилетий прошлого века с появлением в клинической практике сложной радиологической техники. Большой скачок в развитии лучевой терапии произошел с введением в радиационной онкологии лечебно-диагностических комплексов, состоящих из компьютеризированных линейных ускорителей, современных топометричних средств для точного определения опухоли и окружающих тканей в объемном (3-D) изображении, а также средств планирования лучевого лечения с программным обеспечением дозиметрического расчета. Эти компоненты являются основой современной лучевой терапии, главными признаками которого является абсолютная точность подведения необходимой дозы к патологическому очагу и максимальная безопасность смежных здоровых органов и систем. Роботизированная радиохирургическая система КиберНож (CyberKnife G4) (Accuray Inc., Sunnyvale, Calif., USA) является наиболее современным многокомпонентным комплексом, что позволяет успешно решить поставленные задачи.

Термин «радиохирургия» был предложен в 1951 году известным шведским нейрохирургом Ларсом Лекселлом, как метод одномоментного лучевого лечения, вместо хирургического вмешательства. При этом такое однократное облучение по радиобиологическим показателям превышает полный курс обычной лучевой терапии, поэтому требует особых методических приемов при выполнении такого варианта лечения. Л. Лекселлом, используя принципы радиохирургии и стереотаксической нейрохирургии в 1968 году создал первый аппарат для стереотаксической радиохирургии Гамма-Нож (Gamma Knife). Следующим этапом развития радиохирургии стало создание американским нейрохирургом Дж. Адлером аппарата роботизированной радиохирургии Кибер (CyberKnife G4) (Accuray Inc., Sunnyvale, Calif., USA) (1994 г.), принципиальным отличием которого является возможность проведения радиохирургического лечения не только при патологии головного мозга, но и онкологических заболеваний всего тела. Гамма-Нож открыл новую эру в клинической радиационной онкологии по точности формирования поля облучения. В традиционной (конвенциальный) лучевой терапии, точность определения патологического очага, а значит, и точность подведения дозы составляет 2-3 см. При использовании в клинике современных радиотерапевтических лечебно-диагностических комплексов, точность возрастает до 1 см, а при сложных методах, например, лучевая терапия с модуляцией интенсивности, до 5-6 мм.

Роботизированная радиохирургическая система КиберНож (CyberKnife G4) (Accuray Inc., Sunnyvale, Calif., USA) позволяет достичь точности подведения дозы на определенную зону поражения до 0,1 мм при линейных движениях аппарата и до 0,1 °при ротационных движениях аппарата. Благодаря сочетанию миниатюрного линейного ускорителя (LINAC) с роботизированным комплексом позиционирования (манипулятором) Нож (CyberKnife G4) (Accuray Inc., Sunnyvale, Calif., USA) позволяет проведение не только однофракционные радиохирургии, но и радиотерапии (гипофракцийнои радиохирургии) за 2-5 фракций фотонами в 6 МэВ. Гипофракцийна радиохирургия проводится при больших опухолях от 4 до 6 см, или при размещении опухоли вблизи критических структур. Возможное число позиций, из которых облучается патологический очаг, достигает 1400, хотя во время лечения обычно используется 120-350 направлений.

Использование изоцентрического, неизоцентричного планирования и их комбинаций, а также инверсный и некомпланарный расчет дозного распределения, в сочетании со значительным количеством возможных направлений пучков облучения, позволяют лечить на КиберНожа опухолевые новообразования (первичные и метастатические) любой формы. При этом крутой дозного градиент обеспечивает надежную защиту здоровых тканей и критических органов, расположенных вокруг патологического очага. Высокая точность определения локализации патологического процесса и четкое подведения необходимой дозы облучения позволяют проводить однократное радиохирургическое лечение, (при опухолях размером 3-3,5 см), а также радиотерапевтическое (гипофракцийне радиохирургическое) лечение увеличенными фракциями по 2-5 сеансов (при опухолях размером 4 -6 см).

Точность радиохирургического лечения Кибер, также связана с широким использованием современных методов лучевой диагностики: компьютерной и магнитно-резонансной томографии (КТ и МРТ), а также позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), которые применяются для диагностики патологических процессов, планирования лучевого лечения, а также оценки эффективности проводимого лечения. Новым назначением КТ и МРТ обследование, является получение топометричних данных для планирования радиохирургического вмешательства.

Топометрическая подготовка проводится в различных режимах КТ и МРТ (нативных и контрастных изображений) с использованием сканов толщиной среза в 1 мм. Для получения трехмерного анатомо-топографического изображения требуемой области головы или тела больного выполняется процедура слияния (fusion) КТ и МРТ изображений в трех проекциях (аксиальной, сагиттальной, коронарной), что обеспечивает высокую точность определения конфигурации патологического очага и окружающих тканей на полученных срезах. Также во время обследования формируются термопластичные главные маски для фиксации пациентов с патологией головы и шеи и вакуумные матрасы, ограничивающие движения больного во время проведения лечения. В случаях локализации опухоли в органах, которые смещаются во время дыхательных движений (легкие, почка, поджелудочная железа), применяется специальный жилет с датчиками дыхания. Эти движения отслеживаются камерой Synchrony и передаются на роботизированный манипулятор, обеспечивающий смещение КиберНожа относительно патологического очага в такт и с учетом амплитуды дыхания. методы диагностики, магнитно-резонансная томография и компьютерная томография с контрастным усилением, позволяют оценить эффективность проводимого лечения и определить участки патологических изменений, выявить признаки кровоизлияния и некроза.

Стандартными критериями ответа на радиотерапевтическое лечения, считаются изменения площади патологической зоны и активности накопления в ней контрастного вещества. Однако ионизирующее облучение действует не только на онкологический процесс, но и на прилегающие к опухоли нормальные органы и ткани, вызывая в них послелучевые изменения, что может приводить к накоплению контрастного вещества в перифокальной зоне. В головном мозге такие изменения обусловлены послелучевым повреждением гематоэнцефалического барьера. При КТ и МРТ, в этих условиях, трудно или невозможно отличить остаточную опухолевую ткань от реактивных или иных изменений, вызванных лучевой действием.

Так на КТ и МРТ томограммах мы можем отметить: 1) отсутствие изменений объема патологической зоны, 2) увеличение зоны патологических изменений после лучевой терапии, ошибочно трактуется как продлен опухолевый рост и может потребовать, в таком случае, дополнительного лучевого воздействия, фактически не соответствует действительности. КТ и МРТ с контрастным усилением не позволяет достоверно количественно интерпретировать характер изменений в зоне радиологического вмешательства. Для определения количественных диагностических критериев, позволяющих достоверно отличить закономерные лучевые реакции и повреждения ткани мозга остаточной или рецидивирующей опухоли мы применяем метод диффузионно-взвешенной и перфузионной МР томографии до и после радиохирургии. Показатели CBV-объем мозгового кровотока мл на 100 г вещества, CBF- мозговой кровоток-мл на 100 г / мин., MTT-среднее время прохождения крови (с) позволяют отличать лучевые реакции от опухолевого роста. Увеличение этих величин свидетельствует об активном кровоснабжения опухоли (по сравнению с нормальной тканью мозга). Эти методы позволяют дифференцировать опухолевые изменения от изменений, связанных с облучением. Роботизированная радиохирургическая система КиберНож (CyberKnife G4) (Accuray Inc., Sunnyvale, Calif., USA) успешно применяется для лучевого лечения онкологической патологии всего тела, а также новообразований центральной нервной системы. Золотым стандартом лечения внемозговых опухолей (менингиомы, акустические невриномы), по утверждению F. Colombo, является радиохирургия с использованием

КиберНожа. Нейровизуального оценка проведенного радиохирургического лечения проводится по радиологической протокола через 3, 6, 12 месяцев, однако больные отмечают клиническое улучшение своего состояния до завершения курса лечения (3-5 фракций). Так у больных с внемозговыми опухолями головного мозга (41 пациент), определялся регресс обще-мозговой симпоматикы и гипертензионно-гидроцефального синдрома (снижение интенсивности или исчезновение головной боли, тошноты, рвоты), а также координальных нарушений. В зависимости от локализации опухоли на последних фракциях лечения определялось уменьшение онемение в области лица, языка; регрессировали глазодвигательные нарушения (птоз, двоение, нарушения конвергенции), увеличивались поля зрения. Величина дозы облучения (15-25 Гр) и количество фракций (1-5) зависели от объема опухоли и ее расположение относительно смежных критических структур мозга (ствол мозга, хиазма, зрительные или глазодвигательные нервы, двигательные и сенсорные зоны коры головного мозга). Наиболее положительный клинический эффект наблюдали у больных (45 пациентов) с метастазами в головной мозг (количество метастазов от 1 до 12). Уже через 3-5 дней от начала лечения определялось исчезновение головной боли, головокружений, регресс афатических расстройств, восстановление моторных функций руки или ноги, уменьшение количества и интенсивности судом, с их полным исчезновением через 1-2 месяца, улучшением общего состояния. При этом, в зависимости от величины отдельных метастазов, их количества и места размещения относительно критических структур мозга, мы использовали различные дозы (15-18-24гр) и разное количество фракций (1-3) к каждому метастаза. При лечении опухолей паренхиматозных органов (рак предстательной, поджелудочной желез, почек - 26 больных) на этапе подготовки к радиохирургического лечения, для точной визуализации новообразования, проводили установку золотых меток. Доза, в таких случаях, составляла от 7,25 декабре до 13 Гр, число фракций 3-5. Первым проявлением выздоровление у больных раком предстательной железы оказалось снижение PSA через месяц после лечения, которое наблюдалось во всех наших больных. Таким образом, метод роботизированного радиохирургического лечения Кибер позволяет выполнять однократное облучение, которое приводит к локальному уничтожению онкологического процесса, с защитой окружающих здоровых тканей. В случае расположения патологического очага рядом с критическими структурами или если его размеры превышают 3,5-4 см используется 3-5 фракций с учетом величины биологически эффективной дозы. Мировой опыт свидетельствуют высокую эффективность и безопасность метода роботизированной радиохирургии Кибер.

Лучевая терапия неопухолевых заболеваний

Строгие показания при неэффективности других методов. Разовые и суммарные дозы небольшие - 0,1-0,7 Гр. через день до СОД –до 4-7Гр. Основной метод – прямое местное облучение очага дистанционным способом. Поля облучения – по размерам очага, при воспалении – на 0,5 см больше.

Используют дистанционную терапию при глубоко расположенных очагах (рентгентерапевтические установки). Воспалительные процессы: фурункулы, карбункулы, гидраденит, панариций, тромбофлебит, рожистое воспаление, анастомозит, остеомиелит, местное полнокровие, повышение проницаемости капилляров, образование биоактивных веществ, распад лимфоцитов.

Принцип лечения: чем острее процесс, тем ниже доза.

В начальной стадии –прекращение процесса, уменьшение боли, снятие воспаления. В фазе некроза и нагноения – ускоренное расплавление инфильтрата и его отграничение. В фазе регенерации – быстрая эпителизация раны.

Дегенеративно-дистрофические заболевания костно-суставного аппарата: периартрит, деформирующий артроз с болевым синдромом, пяточный бурсит, остеохондроз. Уменьшаем болевой синдром – влияем на иммуноспецифические реакции суставных тканей и нервные рецепторы. Дистанционное облучение, 0,3-0,5 Гр, СОД – 3-5 Гр , интервал- 48 час.

Неврологические заболевания: воспалительные заболевания ЦНС – невриты, невралгии, радикулиты. Изменение функции состояния нервных центров и узлов, уменьшение концентрации биоактивных веществ в постампутационный болевой синдром культи, рефлексогенные зоны, узлы симпатической нервной системы.

Дозиметрия ионизирующих излучений.

Дозы для регистрации ионизирующих излучений.

Обязательным условием медицинского применения любого радиационного источника является предварительная количественная и качественная оценка его излучения, т.е. дозиметрия. Её главным понятием является «доза излучения». Дозы, применяемые для регистрации ионизирующих лучей, подразделяются на экспозиционные, поглощенные и эквивалентные.

Экспозиционные дозы. Экспозиционная доза представляет собой дозу в воздухе, при отсутствии рассеивающих тел. Экспозиционная доза характеризует ионизирующее действие рентгеновских и гамма-лучей энергией от 10 Кэв до 3 Мэв в воздухе. то есть количество пар ионов, образуемых в воздухе при прохождении рентгеновских лучей.. Единицей экспозиционной дозы излучения является рентген (Р), при этой дозе в 1 см³ образуется 2,08^. 10⁹ пар ионов, несущие суммарный заряд одного знака, равный одной абсолютной электрической единице заряда. В международной системе единиц (СИ) единицей экспозиционной дозы является кулон на килограмм (Кл/кг) - доза рентгеновского или гамма-излучения, при которой сумма ионов одного знака, созданных электронами в облучаемом воздухе массой 1 кг, равна одному кулону (Кл).

Соотношение этих единиц: 1 Р = 2,58^.10^-4 Кл/кг,

1 Кл/кг = 3870 Р

Экспозиционная доза излучения, отнесенная к единице времени, называется мощностью экспозиционной дозы. Например – р/час, мр/мин, мкр/сек. и т.д.

Мощность экспозиционной дозы – экспозиционная доза, рассчитанная на единицу времени. В СИ мощность экспозиционной дозы измеряется в амперах на килограмм (А/кг). Внесистемные единицы - это рентген в секунду (Р/сек), рентген в минуту (Р/мин) и рентген в час (Р/час). Например, средняя мощность экспозиционной дозы на поверхности Земли (т.е. радиационный фон, при котором мы живем), равен 20-30 мкР/час, что составляет 0,1-0,2 Р/год.

Поглощенные дозы. Поглощенная доза является основным количественным показателем воздействия ионизирующих излучений на облучаемые ткани. Она характеризуется величиной энергии, поглощенной в единице массы облучаемого вещества. Единица поглощенной дозы – рад, который соответствует поглощению энергии излучения в 100 эрг в 1 г вещества: 1 рад = 100 эрг/г. По СИ поглощенная дозы обозначается в греях – Гр, который равен 1 Дж/кг.

Соотношение этих единиц: 1 рад = 0,01 Гр,

1 Гр = 100 рад.

Так как при РДИ и РНД поглощенная доза ионизирующего излучения распределяется неравномерно, для более точной характеристики дозного поля (дозное поле это распределение поглощенной дозы в глубине тканей) введены дополнительные виды поглощенных доз:

поверхностная доза – поглощенная доза в поверхностных слоях кожи;

гонадная доза – поглощенная доза в гонадах;

костномозговая доза – поглощенная доза в красном костном мозге,

интегральная доза – поглощенная доза в толще тканией, через которую прошли лучи.

Эквивалентные дозы. Как известно, при одних и тех же экспозиционных дозах происходит неравномерное поглощение доз в разных тканях организма, в связи с чем различные виды излучений при одной и той же поглощенной дозе оказывают различное биологическое действие. Это как раз характерно для РДИ. А так как разные ткани обладают разной радиопоражаемостью, то и риск их повреждения будет разным при одной и той же дозе экспозиционной дозе. Для сопоставления дозовой нагрузки неравномерного облучения разных участков тела при РДИ, а значит и для оценки риска вредных биологических последствий независимо от того, облучается один органи или всё тело, введено понятие эквивалентной дозы – ЭД. Она, как и другие поглощенные дозы, характеризует энергию ионизирующего излучения произвольного вида в единице массы облучаемой среды, но применяется для а)оценки биологических последствий при хроническом облучении и б) для подсчета стохастического эффекта при облучении больших групп населения. Стохастический эффект – повреждения, которые могут возникнуть от небольших доз; для стохастических эффектов нет порога, то есть нет зависимости от соотношения дозы и повреждающего эффекта.

Нестохастический эффект – обязательные (видимые) повреждения в тканях и органах от больших доз, тяжесть которых зависит от дозы излучения; для нестохастических эффектов существует порог, то есть прямая зависимость доза - повреждающий эффект.

ЭД представляет собой величину поглощенной дозы (в грэях или радах), умноженную на переводный коэффициент – коэффициент качества, отражающий эффективность воздействия конкретного вида радиации. Единицей эквивалентной дозы является биологический эквивалент рентгена – бэр. 1 бэр = 1 рад^.К (К – клоэффициент качества, зависящий от энергии излучения и вида ткани, например для мышечной ткани он равен 0,93). В системе СИ единицией эквивалентной дозы является зиверт – Зв, а Зв, отнесенный к единице времени, называется мощностью дозы.

Соотношение этих единиц: 1 бэр = 0,01 Зв,

1 Зв = 100 бэр,

1 Зв = 1 Гр,

1 Зв = 100 рад.

При одинаковой эквивалентной дозе облучения риск возникновения рака в легких более вероятен, чем в щитовидной железе, а облучение половых желез особенно опасно из-за риска генетических повреждений. Поэтому дозы облучения органов и тканей следует учитывать с разными коэффициентами радиационного риска (таблица 3). Умножив эквивалентную дозу на соответствующие коэффициенты и просуммировав их по всем органам и тканям, получим «эффективную эквивалентную дозу» (она также измеряется в Зв), отражающую суммарный эффект облучения для организма.

Методы дозиметрии.

Измерение доз ионизирующих излучений осуществляют путем количественной регистрации физических, химических и биологических эффектов, возникающих при взаимодействии ионизирующих излучений с веществом или с живыми тканями организма. В соответствии с этим различают физические, химические и биологические методы дозиметрии (таблица 3).

Табл. Методы дозиметрии.

Физические	Химические	Биологические
Ионизационный	Фотографический	Оценка кожных реакций на облучение
Сцинтилляционный	Регистрация химии ческих реакций	Цитологические эффекты. Выживаемость. Средняя продолжительность жизни.
Термолюминесцентный

В практической деятельности применяются, в основном, физические и химические методы дозиметрии. В качестве воспринимающих устройств в дозиметрах, построенных на принципе регистрации этих эффектов, обычно используют ионизационные камеры, газоразрядные и сцинтилляционные счетчики, полупроводниковые кристаллы и химические системы. По целевому назначению дозиметры делятся на три группы: 1) дозиметры для измерения ионизирующих излучений в прямом пучке, которые применяют, главным образом, с целью измерения доз, используемых в лучевой терапии, а также при оценке лучевых нагрузок, получаемых больными при различных рентгенологических исследованиях; 2) дозиметры для контроля защиты от рентгеновского и гамма-излучения, с помощью которых измеряют мощности доз рассеянного излучения на рабочих местах персонала рентгеновских и гамма-терапевтических кабинетов, а также в смежных с ними помещениях; 3) дозиметры для индивидуального контроля облучения лиц, работающих в сфере действия ионизирующих излучений.

Обеспечение радиационной безопасности пациентов.

Радиационная безопасность пациентов должна быть обеспечена при всех видах рентгенорадиологического облучения – диагностического, профилактического, профилактического, научно-исследовательского. Пациент имеет право отказаться от процедуры, за исключением профилактических исследований, то есть право на принятия решения о применении РДИ предоставляется пациенту или его законному представителю.. По требованию пациента ему представляетяс полная информация об ожидаемой или полученной дозы, о возможных последствиях облучения, о возможных последствиях в случае отказа от РДИ. Получаемые пациентами дозы должны учитываться в установленном порядке (обычно это лист учёта дозовых нагрузок в амбулаторной карте).Обеспечение радиационной безопасности и пациентов, и персонала и населения базируется на трёх принципах: - обоснования, оптимизации, нормирования.

Для пациентов принцип нормирования не применяется, так как их безопасность обеспечивается применением принципов - обоснования и оптимизации. Принцип обоснования требует, чтобы польза от проведенного РДИ (то есть постановка правильного и своевременного диагноза, или получение результатов, влияющих на тактику лечения) не превосходила возможный вред здоровью от применения сравнительно небольших доз облучения. Выполнение этого принципа базируется на следующих требований: приоритентное использование альтернативных (нерадиационных) методов; проведение РДИ по строгим клиническим показаниям; применение наиболее щадящих методик РДИ; риск отказа от РДИ должен заведомо превышать риск от облучения при его проведении.Прежде всего необходимо заметить, что в настоящее время у лечащего врача есть широкий выбор лучевых нерадиационных методов – УЗИ, МРТ, РНД исследования in vivo, что позволяет составить оптимальный алгоритм лучевого обследования больного. Приоритет РДИ отдаётся в том случае, если алтьернативные методики отсутствуют, либо их нельзя применить, либо получаемая с их помощью информация не является достаточной.

Все РДИ должны проводиться по строгим клиническим показаниям. В направлении на РДИ, которое выписывается лечащим врачом, должны быть указаны предварительный диагноз, цель исследования, область исследования и дата последнего РДИ (с целью исключениея необоснованного повторного РДИ или его дублирования при перемещения пациента их поликлиники в стационар). Непосредсвенное разрешение на проведение РДИ дается врачом-рентгенологом, поэтому рентгенлаборант не имеет права принимать решение о проведении РДИ. При выборе методик РДИ необходимо иметь в виду, что все РДИ по объёму лучевых нагрузок на пациентов делятся на «большие» и «малые». К «большим» РДИ относятся исследования органов желудочно-кишечного тракта, почек и мочевых путей, снимки костей таза, поясничного и крестцово-копчикового отделов позвоночника, тазобедренных суставов, линейная томография, соматическая ангиография. Остальные РДИ считаются «малыми».При назначении на «большие» РДИ необходима достаточно простая подготовка больных, заключающаяся в следующем: за 3-4 дня до исследования необходимо обеспечить больному полноценное белковое питание, нормализовать стул, увеличить приём жидкостей, назначить поливитамины, особенно групп А, В, С, Р. Желательно ввести в рацион свеклу, морковь, капусту, хрен, редьку, редис, фрукты и ягоды с большим количеством пектинов (яблоки, чёрный виноград, калина, черноплодная рябина и др.), взрослым – сухое красное вино. Необходимо исключить из рациона кофе, напитки типа кока-колы. Одно исключение: при подготовке к экскреторной урографии непосредственно накануне исследования приём жидкостей нужно резко ограничить. Женщинам до 45 лет все большие РДИ проводятся в первые 7 дней после окончания менструации.В день проведения РДИ (как «больших», так и «малых»), отменяются все физиопроцедуры, во возможности не принимать жидкостей до процедуры РДИ, если проводится исследование органов ЖКТ, отменяются лекарственные препараты, действующие на гладкую мускулатуру.Детям до 14 лет и беременным профилактические исследования не проводятся. Детям в возрасте до 1 года радионуклидные исследования вообще не проводят ввиду их особо высокой чувствительности к ионизирующим излучениям. Не рекомендуется применение радиодиагностических процедур и подросткам в возрасте до 16 лет, если нет жизненных показаний. Кроме того, радионуклидные исследования запрещаются у женщин в период беременности и у кормящих матерей. Исключение может быть сделано только в тех случаях, когда такое обследование совершенно необходимо в интересах здоровья матери.

Принцип оптимизации направлен на снижение доз облучения при проведении РДИ и направлен, помимо выбора рациональных методик облучения, на правильный выбор параметров работы рентгеновского аппарата и использование индивидуальных средств радиационной защиты пациентов при проведении РДИ.Правильный выбор параметров работы рентгеновского аппарата заключается следующем. Это, прежде всего, использование, дигитальных технологий при получении изображения, так как они снижают лучевую нагрузку при исследовании одних и тех же органов в 1,5-3 раза в сравнении с аналоговыми технологиями. При классических рентгенологических исследованиях к правильному выбору параметров относится:

- соблюдение надлежащего расстояния при рентгенографии от трубки до поверхности тела пациента – оно должно быть не меньше пятикратной толщины снимаего органа;

- максимальное диафрагмирование рентгеновского пучка;

- использование рентгеновской плёнки с большей чувствительностью;

- использование высокочувствительных усиливающих экранов;

- использование напряжение на рентгеновской трубке в пределах 60-90 кВ;

- использование коротких выдержек при включении рентгеновской трубки – сотые и тысячные доли секунды.

Индивидуальные средства радиационной защиты это фартуки, юбки, воротнички, шапочки, пелерины, пластины различных размеров из просвинцованной резины, а также рентгенозащитные очки из просвинцованного стекла. Они должны закрывать критические (т.е. высокорадиопоражаемые) органы человека. К критическим органам для рентгеновских лучей относятся все эмбриональные ткани, всё тело до 3-х лет, красный костный мозг, лимфоидная ткань, кишечник, гонады, хрусталик глаза.

При достижении накопленной дозв в 500 мЗв, полученной в результате медицинских диагностических за год, должны быть приняты меры по дальнейшему ограничению РДИ, если это не диктуется жиненными показаниями.

При обследовании беременных женщин необходимо следить, чтобы доза, полученная плодом, не превышала 100мЗв за два месяца невыявленной беременности. В случае получения плодом дозы более 100 мЗв, врач обязан предупредить женщину и возможных последствиях и рекомендовать прерывание беременности.

Обеспечение радиационной безопасности персонала.

Обеспечение радиационной безопасности персонала обеспечивается ограничением допуска к работе с источниками ионизирующих излучений, знанием и соблюдением правил работы с источниками ионизирующих излучений, организацией радиационного контроля, выполнения принципов нормирования и оптимизации.

К работе с рентгеновскими и радиологическими установками допускаются лица с 18 лет, имеющие документ о соответствующей подготовке и не имеющие мед. протиповоказаний Женщины, имеющие беременность, освобождаются на весь период беременности и грудного вкармливания. Персонал должен регулярно (согласно нормативным документам) проходить инструктаж и технике безопасности и по радиационной безопасности. При проведении сложных рентгенологических процедур, когда персонал должен находиться в процедурной (ангиографии, рентгеноэндоскопические процедуры, исследование детей, пациентов в тяжелом состоянии), необходимо использование индвидуальных средств защиты. Организация радиационного контроля заключается в наличии индивидуальных дозиметров.

Размещение кабинетов или отделений для рентгенологических или радионуклидных исследований проводится таким образом, чтобы в сосединих помещениях не было помещений для медперсонала других отделений. В настоящее время отделения для радионуклидных исследований и лучевой терапии размещаются в отдельных строениях, а рентгенодиагностические отделения обычно располагают между лестничными пролетами или в торцевых отделах зданий. Рабочие места персонала должны быть максимально удалены от источников излучения. Так, пульт управления рентгенодиагностического аппарата и кабинета лучевой терапии всегда находятся в соседней комнате (пультовой).

Сотрудники рентгено- и радиологических отделений обеспечиваются радиопротекторами. Радиопротекторы это препараты, ослабляющие действие ионизирующего излучения на организм человека, и их можно разделить на две группы: а) продукты питания и напитки, обладающие протекторными свойствами и б) фармакопрепараты. Сотрудники рентгено- и радиологических отделений по законодательству обеспечивается за счет средств ЛПУ соками с мякотью (т.е. с высоким содержанием пектинов) в количестве 200 мл и 500 мл молочного продукта одному сотруднику на одну рабочую смену.

Источники информации:

А – Основные:

1. Линденбратен Л.Д, Королюк. И.П. Медицинская радиология (основы лучевой диагностики и лучевой терапии). Учебник для студентов мед. вузов. М., Медицина, 2000, с.-621-665.

2. Терновой С.К., Синицын В.Е. Лучевая диагностика и терапия. Учебник. М., «ГЭОТАР-Медиа», 2010.-304 с.

В – Дополнительные:

1. Протоколы лучевой терапии: Противораковый исследовательский центр Британской Колумбии, Канада (перевод с англ.)/ Под ред. М.И.Пилипенко, Л.Г.Розенфельда.– Харьков, 2000.–198 с.