Подготовка к лекции «Основы лучевой терапии»
Когда были открыты рентгеновские лучи, человечество испытало что-то вроде эйфории восторга: стало возможным заглянуть внутрь организма, рассмотреть все его «устройство». Вера в живительные лучи, символ прогресса, была столь велика, что их стали применять в медицине направо и налево, даже добавляли радиоактивные элементы… в зубную пасту. Но главное — рентгеновские лучи оказались эффективными для решения самой наболевшей проблемы, лечения рака. После облучения ими у многих пациентов опухоли уменьшались в размере, болезнь отступала. О побочном влиянии радиации на здоровые клетки и ткани стало известно позднее, и «репутация» лучевой терапии сильно пострадала. Получилось, что с водой выплеснули и ребенка, забыли о несомненном успехе лучевой терапии в лечении онкологических больных. Со временем баланс истины и заблуждения наконец восстановился.
Что же такое лучевая терапия сегодня?
Лучевая терапия – лечебное воздействие на раковые клетки ионизирующим излучением. В клиниках используются обыкновенные рентгеновские лучи очень большой энергии или электронные пучки (подобные тем, какие бывают в трубке телевизора).
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.
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.
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.
Лучевая терапия – метод лечения опухолевых и ряда неопухолевых заболеваний с помощью ионизирующих излучений. Такое излучение создается с помощью специальных аппаратов, в которых используется радиоактивный источник. Эффект лучевой терапии основан на повышенной чувствительности раковых клеток к ионизирующему излучению. Под действием этого излучения в клетках развивается огромное количество мутаций, и они погибают. При этом нормальные клетки организма не подвергаются таким изменениям, так как более устойчивы к облучению. Гибель опухоли происходит также за счет специальной методики облучения, когда лучи подводятся к опухоли с разных сторон. В результате в опухоли накапливается максимальная доза.
Как проводится лечение?
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.
Лучевая терапия всегда начинается с планирования. Для этого выполняется ряд рентгенологических исследований, при которых определяется точное месторасположение опухоли. С помощью такой методики удается направить ионизирующее излучение точно на опухоль.
Существует несколько видов лучевой терапии. Прежде всего, они делятся по виду излучения – рентгентерапия и гамматерапия. По расположению источника относительно тела человека существует дистанционное облучение (на расстоянии), контактное, внутриполостное. Излучение может подводиться непосредственно к опухоли с помощью тонких игл (внутритканевое облучение).
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.
Побочные эффекты лучевой терапии
При дистанционном облучении может возникать сухость кои, шелушение, зуд, краснота, появления мелких пузырьков. Для предупреждения и лечения такой реакции используются мази, аэрозоль “Пантенол“, кремы и лосьоны для ухода за детской кожей.
· 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 мало 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.
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.
Целью лучевой терапии является уничтожение клеток, составляющих опухоль. 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 причинит им более серьёзный вред
Типы воздействия
По типу воздействия излучение можно разделить на две группы — корпускулярное и волновое, эквивалентной дозой 15-30 тысяч мкЗв.
Корпускулярное
§ α-частицы,
§ β-частицы,
§ электронное,
§ нейтронное (в качестве источника используется изотоп 252Cf),
§ протонное
Волновое
§ рентгеновское излучение,
§ γ-излучение.
Контактный
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
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. В России в настоящее время метод не нашел широкого применения, в связи с дороговизной оборудования и недостаточно изученной клинической эффективностью.
Локальные
В месте воздействия могут формироваться лучевые ожоги, повышается ломкость сосудов, возможно появление мелкоочаговых кровоизлияний, при контактном методе воздействия наблюдается изъязвление облучаемой поверхности.
Системные
Обусловлены распадом клеток, подвергшихся облучению, так называемые лучевые реакции. У больного наблюдаются слабость, утомляемость, появляются тошнота, рвота, выпадают волосы, становятся ломкими ногти, изменяется картина крови, происходит угнетение кроветворения.
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.
по локализации
§ Внутриполостная (гинекология, проктология)
§ Внутритканевая (простата)
§ Внутрипросветная (пищевод, бронхи)
§ Поверхностная (аппликационная)
§ Внутрисосудистая
по способу применения.Лучевое лечение злокачественных опухолей базируется на биологическом действии ионизирующих излучений. В течение длительного времени возможность проведения лучевой терапии объясняли на основании работ Bergonie и Tribondeau (1906). Авторы показали, что при лучевом воздействии выраженность морфологических изменений в клетках зависит от степени их дифференцировки, митотической активности и уровня обменных процессов. Клетки тем более радиочувствительны, чем они менее дифференцированы, чем выше их митотическая активность и уровень обменных процессов.
В зависимости от синтеза ДНК в интеркинезе выделяют три фазы: Gi – период от митоза до начала биосинтеза ДНК, Gz – период после окончания биосинтеза до начала нового акта митотического деления, S – период синтеза ДНК. Оказалось, что опухолевая клетка обладает высокой радиочувствительностью не только во время митоза, но и в фазах Gi и Ga. Возможность управления синхронизацией опухолевых клеток с помощью оксимочевины, 5-фторурацила и ряда других воздействий расширяет перспективы лучевой терапии.
Радиочувствительность клеток повышается путем включения галюидированных аналогов тимидина в ДНК вместо нормального тимидина. Опыт клинического применения препаратов у больных злокачественными опухолями полости рта при проведении лучевой терапии показал, что при этом отмечается повышение радиочувствительности и опухоли и слизистой оболочки, что снижает их терапевтическую ценность.
В зависимости от ответной реакции на облучение Раterson разделяет опухоли на следующие группы: 1) радиочувствительные (лимфосаркома, ретикулосаркома, базальноклеточный рак, лимфогранулематоз, семинома);
2) умеренно радиочувствительные (плосконлеточные формы рака с различной степенью дифференцировки); 3) радиорезистентпые (остеогенная, фибро-, хондросаркома, неиросаркома, меланома); 4) умеренно радиорезистёнтные (аденокарцинома). При лучевой терапии используется разница в радиочувствительности опухоли и окружающих нормальных тканей – радиотерапевтический интервал.
Клинический опыт и радиобиологические исследования свидетельствуют, что ответная реакция злокачественной опухоли на облучение зависит от следующих факторов:
1) от гистологического строения опухоли и степени дифференцировки клеток. С увеличением степени дифференцировки повышается устойчивость к лучевому воздействию. Этим, возможно, объясняется меньшая чувствительность опухолей с длительным анамнезом заболевания;
2) от анатомического характера роста опухоли. Экзофитные опухоли более радиочувствительны, чем инфильтрирующие и язвенные;
3) от темпа роста опухоли. Опухоли с быстрым темпом роста лучше реагируют на облучение, чем медленно растущие;
4) опухоли с хорошим кислородным снабжением и кровоснабжением оказываются более радиочувствительными, чем находящиеся в плохих условиях питания. Опыт проведения лучевой терапии больных злокачественными опухолями в условиях гипербарической оксигенации (давление 2-4 атм) свидетельствует об эффективности такого лечения и еще раз подтверждает важное значение “кислородного фактора”.
Высокая чувствительность клетки к действию радиации в период митоза объясняется тем, что при делении ослабляется дыхание клетки и повышается содержание кислорода;
5) опухоли с отечной, богатой коллагеновыми волокнами стромой радиорезистентнее, чем рак со стромой, богатой лимфоцитами и эозинофилами;
6) крупные новообразования, содержащие большое количество рефракторных к облучению клеток, находящихся в состоянии гипоксии и аноксии, более радиорезистентны по сравнению с аналогичными опухолями меньших размеров;
7) центральная часть опухоли более радиорезистентна по сравнению с периферической;
8) радиочувствительность меняется под влиянием инфекции. Воспалительный процесс, повышая радиочувствительность нормальных тканей, снижает чувствительность опухоли;
9) определенное значение имеет и локализация опухоли. Так, плоскоклеточный рак красной каймы нижней губы более радиочувствителен, чем аналогичные формы рака языка, щеки и дна полости рта.
Лучевое воздействие на опухоль осуществляется с использованием различных видов ионизирующих излучений – рентгеновского, гамма- и тормозных излучений, бета-излучения, электронов, нейтронов, протонов, пи-мезонов.
В зависимости от особенностей подведения лучистой энергии к
Внедрение игл осуществляется в операционной с соблюдением правил аспектики и антисептики. Кожные покровы и слизистые оболочки обрабатывают 70° спиртом с добавлением танина. Йодную настойку не используют, так как при взаимодействии гамма-излучения с атомами йода возникает вторичное излучение, усиливающее реакцию тканей на лучевое воздействие. С целью обезболивания выполняется проводниковая анестезия или эндотрахеальный наркоз. Внедрение игл осуществляется с помощью специального набора инструментов (иглодержатели, внедрители для погружения игл). В ушко иглы введены шелковая и кетгутовая нити. Для фиксации иглы после ее погружения вокруг торцовой части прошивают и завязывают кетгутовую нить. Во время нахождения игл больного помещают в специальную “активную” палату. По достижении необходимой дозы через 5-7 дней потерявшая эластичность кетгутовая нить не препятствует извлечению игл, что осуществляется путем вытяжения за шелковые нити. Раневую поверхность после извлечения игл обрабатывают перекисью водорода. Иглы очищают, стерилизуют и помещают в хранилище радиоактивных веществ. В зависимости от распространенности опухолевого инфильтрата с целью обеспечения по возможности равномерного дозного поля иглы вводят в одной, в две плоскости или же имплантируют в определенный объем тканей. В соответствии с этим различают плоскостной и объемный методы расчета. Иглы вводят на расстоянии 0,5-1 см от видимых или пальпируемых границ опухоли. При введении в одной плоскости форма их расположения обусловлена конфигурацией опухоли (квадрат, прямоугольник, многоугольник, круг). Если инфильтрация опухоли более 1 см, иглы вводят в двух плоскостях на расстоянии 1-1,5 см друг от друга.
Контроль за правильностью расположения игл и при необходимости соответствующую коррекцию производят после рентгенографии в двух проекциях.
Суммарные очаговые дозы при внутритканевой гамма-терапии плоскоклеточиого рака слизистой оболочки полости рта в качестве самостоятельного метода лечения составляют 6000-6500 рад в течение 5-6 сут.
При введении иглы в двух плоскостях предлагается рассчитывать дозы для каждой плоскости отдельно. При различных размерах облучаемых площадей производят расчет для средней арифметической из двух. Плоскости облучения должны быть параллельны друг другу. При расстоянии между плоскостями 1/2, 2 и 2,5 см общее количество миллиграмм-часов, необходимое для обеспечения дозы 1000 Р, должно быть увеличено соответственно в 1,25, 1,4 и 1,5 раза.
Успехи лучевой терапии в последние два десятилетия обусловлены в определенной степени совершенствованием новых аппаратов и источников излучений, обеспечивающих более рациональное дозное распределение в опухоли и в окружающих нормальных тканях. Дальнейшие успехи лучевой терапии неразрывно связаны с достижениями радиобиологии.
Определенные перспективы открываются при использовании в лучевой терапии плотноионизирующих излучений, имеющих следующие преимущества по сравнению с гамма- и тормозными излучениями: 1) меньшая зависимость эффекта поражения от содержания кислорода;
2) более слабая зависимость радиочувствительности клеток от стадии клеточного цикла; 3) меньшее восстановление клеток от сублетальных повреждений.
Курс лучевой терапии с паллиативными целями планируется в тех случаях, когда клинический опыт свидетельствует об отсутствии шансов на излечение или у больных, которые не могут перенести радикальное лечение. Паллиативный эффект обеспечивает поглощенная доза, составляющая 75% от очаговой дозы, применяемой при проведении радикального курса. Критерием успешного курса может служить достижение так называемого светлого промежутка, когда сняты выраженные мучительные симптомы заболевания. Улучшение литания больного и предотвращение истощения за счет уменьшения опухоли и снижения интенсивности или прекращения болевых ощущений – все это особенно существенно при лечении новообразоваиий челюстно-лицевой области. Важное значение имеет и психологический эффект, убеждающий больного в возможности излечения заболевания.
Средние дозы (3500-4000 рад в течение 3,5-4 нед) с последующим хирургическим вмешательством через 2-6 нед, уменьшая размеры опухоли, создают возможности для проведения операции у некоторых больных с иноперабельными до облучения формами.
Подведение доз порядка 4500-5000 рад в течение 4,5-5 нед создает условия для хирургического вмешательства у инаперабельных до облучения больных.
Наконец, встречается группа больных, у которых вначале ввиду распространенности опухолевого процесса лучевая терапия планируется в качестве самостоятельного метода лечения (дозы 6000-7000 рад, ритм 1000 рад в неделю). При оценке через 4-6 нед, несмотря на хорошую ответную реакцию со стороны опухоли, ввиду остатка новообразования проводится хирургическое вмешательство.
Учитывая сложности проведения радикального оперативного вмешательства, обусловленные, в частности, и топографо-анатомическими особенностями областей, мы полагаем, что две последние мотодики являются целесообразными при лечении больных с поздними стадиями заболевания.
При I-II стадиях опухолевого процесса, когда планируется комбинированное лечение и возможность проведения радикального оперативного вмешательства не вызывает сомнений, суммарные очаговые дозы могут быть снижены до 3500-4000 рад.
В практике используются следующие варианты комбинации лучевого и хирургического методов, направленных как на первичный очаг, так и на пути регионарного метастазирования.
1. Лечение первичного ‘очага осуществляется лучевыми методами, а на путях лимфатического оттока проводится профилактическое или терапевтическое хирургическое вмешательство. Эта методика является общепринятой при лечении рака нижней губы.
Усовершенствование методик лучевого лечения с использованием мегавольтной лучевой терапии с формирующими пучок устройствами (блоки, клиновидные фильтры, позитивные и негативные решетки), широкое применение сочетанных методик значительно расширяют возможности метода для контролирования первичного очага.
2. Радиохирургический метод включает оперативное удаление опухоли и лучевое воздействие путем помещения радиоактивных препаратов в ложе опухоли.
3. Наиболее утвердившийся в нашей стране вариант комбинированного лечения включает предоперационное облучение, хирургическое ‘вмешательство и при показаниях послеоперационный курс.
Предоперационный курс лучевой терапии целесообразен тем, что с биологической точки зрения новообразование более чувствительно к воздействию радиации до операции, вызывающей нарушение крово– и кислородного снабжения, развитие фиброзных изменений в окружающих тканях.
Послеоперационное облучение проводят:
1) после нерадикального удаления опухоли. При этом планирование лучевой терапии может быть облегчено, если хирург маркирует участки опухоли, не удаленные во время операции. Для этой цели могут быть использованы неактивные золотые гранулы. Это дает возможность провести более целенаправленное облучение с использованием аппликационного, внутритканевого методов или наружного облучения;
2) при нарушении условий абластики, в частности, из-за “кускования” во время операции. В этих случаях рецидив может возникнуть в любом участке послеоперационного поля, которое целиком должно включаться в объем облучения. При этом снижение толерантности тканей, ухудшение кровоснабжения после операции уменьшают шансы на успех лучевого воздействия.
Комбинацию лучевого и лекарственного лечения применяют у иноперабелвных раковых больных, а также у больных с ретикулоэндотелиальными поражениями (саркома Юинга, ретикулосаркома, лимфосаркома).
