Rádioterapia Lekárske postupy
rádioterapia predstavuje použitie v medicíne ionizujúce žiarenie, spravidla ako súčasť liečby rakovina kontrolovať alebo ničiť zhubné bunky. Radiačná terapia môže byť liečivá pri mnohých druhoch rakoviny. Môže sa tiež použiť ako doplnková terapia na prevenciu recidívy nádoru po primárnej operácii nádoru. Je synergický s chemoterapia a bol používaný pred, počas a po chemoterapii pri citlivých rakovinách. (3) (7)
Radiačná terapia sa používa pri liečbe rakoviny už viac ako 100 rokov, odkedy röntgenové lúče objavil v roku 1895 Wilhelm Roentgen. Použité techniky sa začali ďalej modernizovať v roku 1990 vďaka výskumníčke Nobelovej ceny Marie Curie, ktorá objavila rádioaktívne prvky: polónium a rádium. Rádium sa používalo v rôznych formách až do roku 1990, keď sa začali používať kobaltové a cézne jednotky. Ako zdroje žiarenia sa do roku 1940 používali lineárne lekárske urýchľovače. (2)
S vynálezom počítačovej tomografie v roku 1971 bola možná trojrozmerná vizualizácia, ktorá lekárom umožnila presnejšie určiť rozdelenie dávky pomocou axiálneho tomografického zobrazenia anatómie pacienta. Kobaltové a ortovoltické jednotky boli do značnej miery nahradené lineárnymi megavoltážnymi urýchľovačmi, ktoré sú užitočné pre svoje prenikavé energie a absenciu zdroja fyzického žiarenia.
Objav nových zobrazovacích technológií, vrátane zobrazovania magnetickou rezonanciou v roku 1970 a pozitrónovej emisnej tomografie v roku 1980, zmenil radiačnú terapiu z 3D cez terapiu žiarenie s moduláciou intenzity (IMRT) a zobrazovacia riadená rádioterapia (IGRT). Tieto nové objavy viedli k lepším lekárskym prognózam a menšiemu počtu vedľajších účinkov. (1)
Mechanizmus účinku v rádioterapii
rádioterapia pracujúci cez poškodenie DNA rakovinových buniek, prostredníctvom dvoch druhov energie: elektróny a elektromagneticky nabité častice. Táto lézia je priama alebo nepriama ionizácia atómov, ktoré tvoria reťazec DNA. Výsledkom nepriamej ionizácie je ionizácia vody, pri ktorej sa tvoria voľné radikály, najmä hydroxylové radikály, ktoré potom ničia DNA. (8)
Pri fotónovej terapii je väčšina radiačného účinku sekundárna voči voľným radikálom. Pretože bunky majú opravné mechanizmy na zničenie jedného vlákna DNA, dvojreťazcové zlomy najčastejšie spôsobujú bunkovú smrť. Rakovinové bunky sú menej diferencované a viac podobné kmeňovým bunkám; reprodukujú sa častejšie ako diferencované zdravé bunky a majú zníženú schopnosť opravovať subletálne lézie. Lézie jedného vlákna DNA sa delia na dcérske bunky bunkovým delením, čo vedie k akumulácii týchto lézií v DNA rakovinových buniek a k ich deštrukcii alebo pomalšiemu deleniu. (3) (6)
Jedným z hlavných obmedzení fotónovej rádioterapie je nedostatok kyslíka v solídnych nádoroch. Pevné nádory môžu prekračovať zásobovanie krvou a vstupovať do hypoxie. Kyslík je silný rádiosenzibilizátor, ktorý zvyšuje účinnosť danej dávky žiarenia tvorbou voľných radikálov, ktoré ničia DNA. Nádorové bunky v hypoxickom prostredí sú 2 - 3 krát odolnejšie voči žiareniu ako bunky v normálnom prostredí s obsahom kyslíka. (2) (1)
Dnes sa uskutočňujú početné štúdie na prekonanie tejto hypoxie, vrátane použitia vysokotlakových kyslíkových trubíc, krvných náhrad na zvýšenie lokálneho kyslíka, rádiosenzibilizujúcich liekov, ako je misonidazol a metronidazol, a hypoxických cytotoxínov, ako je tirapazamín. Nové študované terapeutické prístupy zahŕňajú použitie zlúčenín zvyšujúcich difúziu kyslíka, ako je napríklad krocetinát sodný. (4) (8)
Nabité častice, ako sú protón, bór, uhlík a neóny, môžu spôsobiť poškodenie DNA rakovinových buniek lineárnym prenosom energie a majú protinádorový účinok nezávislý od prívodu kyslíka do krvi, pretože tieto častice pôsobia hlavne priamym prenosom energie a stanovením dvojvláknové zlomy DNA. Vďaka svojim pomerne veľkým hmotám majú protóny a iné nabité častice malý výboj v susedných tkanivách - zväzok zostáva lokalizovaný vo forme nádoru a uvoľňuje sa s malou dávkou vedľajších účinkov v susedných tkanivách.
Toto vystavenie röntgenovým lúčom je obzvlášť škodlivé pre deti kvôli ich rastúcemu telu, pretože majú 30% riziko vzniku druhého novotvaru 5 rokov po prvom vystavení. (3) (2)
Radiačná dávka
Množstvo žiarenia použitého vo fotónovej rádioterapii sa meria v Gray (Gy) a líši sa v závislosti od typu a štádia liečenej rakoviny. V liečebných prípadoch sa typická dávka pre solídny epiteliálny nádor pohybuje od 60 do 80 Gy, zatiaľ čo pre lymfómy je to medzi 20 a 40 Gy.
Adjuvantné dávky sú zvyčajne medzi 45-60 Gy v dvoch frakciách Gy (pre rakovinu prsníka, hlavy a krku). Pri výbere dávky sa zvažuje mnoho ďalších faktorov, vrátane chemoterapie pacienta, jeho komorbidít, podávania radiačnej terapie pred alebo po operácii a úspešnosti operácie. (1) (7)
Parametre uvoľňovania žiarenia sa určujú počas plánovania liečby, ktoré sa vykonáva pomocou špecializovaných softvérových počítačov. V závislosti od spôsobu uvoľňovania je možné na spočítanie celkovej potrebnej dávky použiť niekoľko uhlov alebo zdrojov. Lekár sa pokúsi vytvoriť vzor, ktorý dodá jednotnú dávku predpísanú pre nádor a minimalizuje dávku zdravých susedných tkanív. (4)
Frakcionácia dávky
Účinok rádioterapie na rôzne typy rakoviny
Rôzne typy rakoviny reagujú odlišne na radiačnú terapiu. Odozva rakoviny na žiarenie je opísaná jej rádiosenzitivitou. Vysoko rádiosenzitívne rakovinové bunky sú ničené rýchlejšie miernymi dávkami žiarenia. Patria sem leukémie, väčšina lymfómov a nádory zárodočných buniek. Väčšina rakovín epitelu je iba stredne rádioaktívnych a vyžaduje na radikálne hojenie výrazne vyššiu dávku žiarenia (70 Gy). Niektoré druhy rakoviny sú rádioaktívne odolné a pre klinickú prax si vyžadujú veľmi vysoké dávky. Rakovina obličiek a melanóm sa považujú za rezistentné na žiarenie. (1)
Je dôležité odlíšiť hladinu rádiosenzitivity určitého nádoru. Napríklad leukémie nie sú všeobecne liečiteľné rádioterapiou, pretože sa šíria po tele. Lymfóm môže byť radikálne liečiteľný, ak sa nachádza v určitej oblasti tela. Podobne je veľa nádorov stredne rádioaktívne liečených vysokými liečebnými dávkami, ak sú v počiatočnom štádiu, napríklad: nemelanómový karcinóm kože, karcinóm krku a hlavy, karcinóm prsníka, malobunkový karcinóm pľúc, karcinóm krčka maternice, análny, prostata. Metastázy sú všeobecne radiačnou terapiou neliečiteľné, pretože nie je možné liečiť celé telo.
Pred rádioterapiou sa zvyčajne vykoná CT vyšetrenie na identifikáciu nádoru a susedných normálnych štruktúr. Pacient je odoslaný na podobné vyšetrenie, aby bolo možné vyrobiť plesne, ktoré sa budú môcť používať počas liečby. Ožiarené pole bude označené kožou. (4)
Reakcia na radiačnú terapiu súvisí s veľkosťou nádoru. Z komplexných dôvodov veľmi veľké nádory reagujú na ožarovanie horšie ako malé nádory alebo mikroskopické ochorenia. Na prekonanie tohto účinku sa používajú rôzne techniky. Najbežnejšou technikou je chirurgická resekcia pred radiačnou terapiou. Ďalšou metódou je zmenšenie nádoru neoadjuvantnou chemoterapiou. Treťou technikou je zvýšenie rádiosenzitivity rakoviny podaním určitých liekov počas rádioterapie. Medzi príklady rádiosenzibilizujúcich liekov patria: cisplatina, nimorazol a cetuximab. (3) (2)
Pôsobenie úzkopásmového žiarenia na tkanivá
Nízka dávka:
Ionizujúca dávka stimuluje bunkové prvky zapojené do regenerácie, ako sú histiocyty a leukocyty, a je účinná pri liečbe kostnej tuberkulózy.
Vysoká dávka:
Pôsobí deštruktívne na bunkové produkty zápalu, ako sú leukocyty, plazmatické bunky a obrovské bunky, a je účinný pri resorpcii infekčného granulómu, antraxu a infikovaných krčných žliaz.
Veľmi vysoké dávky:
Pôsobí ovplyvnením vaskulárneho endotelu patologických stavov; to môže znížiť maternicové myómy. (8) (3)
Druhy rádioterapie
Tri hlavné typy radiačnej terapie sú externá rádioterapia alebo teleterapia, brachyterapia alebo rádioterapia so zapečateným zdrojom a systémová rádioizotopová terapia. Rozdiely spočívajú v umiestnení zdroja žiarenia smerom k telu: mimo tela, v určitých častiach tela a v systémovom podaní rádioizotopov infúziou alebo orálnym požitím. Brachyterapia môže využívať dočasne alebo trvalo umiestnené rádioaktívne zdroje. Dočasné zdroje sa zvyčajne umiestňujú technikou nazývanou post-loading. Časticová terapia je špeciálny typ radiačnej terapie, pri ktorej sú časticami protóny alebo ťažké ióny. Intraoperačná rádioterapia je špeciálny typ radiačnej terapie uvoľňovanej ihneď po chirurgickej excízii rakoviny. Táto metóda sa používala pri rakovine prsníka, mozgu a konečníkoch. (1) (5)
Externá teleterapia alebo rádioterapia
Je to najpoužívanejšia forma rádioterapie. Pacient je umiestnený v prístroji a zdroj žiarenia je namierený zvonka na určitú oblasť tela. Kilovoltage (povrchové röntgenové lúče) sa používajú na liečbu rakoviny kože a povrchových štruktúr a megavoltage (hlboké röntgenové lúče) sa používajú na liečbu hlbokých nádorov (močového mechúra, čriev, prostaty, pľúc alebo mozgu). (8)
Stereoraktická rádiochirurgia
Jedná sa o špecializovaný typ teleterapie, ktorá využíva žiarenie na zameranie presne definovaného nádoru pomocou podrobných naskenovaných obrázkov. Výhodou je uvoľnenie správneho množstva žiarenia za kratšiu dobu ako pri tradičných spôsoboch liečby. (4) (2)
3D rádioterapia alebo virtuálna simulácia
Je to ďalší typ teleterapie so schopnosťou vymedziť nádory a susedné normálne štruktúry v troch rozmeroch pomocou špecializovaných skenerov CT alebo MRI a plánovacieho softvéru. Profil každého lúča žiarenia sa modeluje tak, aby vyhovoval cieľovému profilu pomocou premenlivého počtu lúčov. Keď sa terapeutický objem prispôsobí tvaru nádoru, relatívna toxicita ožarovania normálneho tkaniva sa zníži, čo umožňuje uvoľnenie vyššej dávky nádorového žiarenia ako pri bežných technikách. (7)
Rádioterapia modulovaná intenzitou
Jedná sa o pokročilú vysoko presnú ožarovaciu techniku, ktorá zlepšila schopnosť prispôsobiť objem liečby konkávnym formám nádorov, napríklad keď je nádor obklopený zraniteľnou štruktúrou, ako je miecha alebo hlavný orgán cievy. Počítačom riadené röntgenové urýchľovače distribuujú žiarenie v presných dávkach do zhubných nádorov alebo určitých oblastí nádoru. Vzor uvoľňovania žiarenia sa určuje pomocou počítačových aplikácií. Dávka žiarenia je podľa 3D tvaru nádoru moduláciou intenzity lúča. Intenzita dávky žiarenia sa zvyšuje v hrúbke nádoru a na periférii nádoru alebo v susedných tkanivách je dávka nízka alebo dokonca chýba.
Ďalšou technikou je lokalizácia elektrických zariadení implantovaných do nádoru alebo v jeho blízkosti v reálnom čase. Môžu to byť magnetické elektródy, ktoré snímajú vytvorené magnetické pole a prenášajú späť miesto nádoru. (2)
Časticová terapia
Pri tejto metóde sú ionizované častice protónu alebo ióny uhlíka smerované do nádoru. Dávka sa zvyšuje, keď častice prenikajú do tkanív na maximum a potom sa znižujú na nulu. Výhodou je ukladanie menšieho množstva energie do susedných zdravých tkanív. (2)
Rádioterapia pod vedením zobrazovacích metód
Pri tejto terapii sa počas liečby vykonávajú opakované zobrazovacie vyšetrenia (CT, MRI, PET). Tieto obrázky sú spracované počítačmi na identifikáciu zmien vo veľkosti a umiestnení nádoru v dôsledku liečby a na umožnenie polohy pacienta alebo na úpravu plánovanej dávky žiarenia počas liečby, ak je to potrebné. Opakované zobrazovanie môže zvýšiť presnosť radiačnej terapie a môže znížiť objem tkaniva plánovaného na ošetrenie, čím sa zníži celková dávka žiarenia normálneho tkaniva. (4)
Tomoterapia
Je to druh rádioterapie riadenej zobrazovaním. Tomoterapeutický prístroj je hybridom medzi CT skenerom a teleterapeutickým prístrojom. Časť prístroja, ktorá uvoľňuje žiarenie na zobrazovanie a ošetrenie, sa úplne točí okolo pacienta rovnakým spôsobom ako CT skener. (5)
Typy zariadení používaných v teleterapii:
- ortovoltické jednotky: stroje, ktoré využívajú hlboké alebo povrchové žiarenie v závislosti od hĺbky energie
- lineárne urýchľovače: produkujú röntgenové lúče megavoltáže rýchlym spomaľovaním elektrónov v cieľovom materiáli, zvyčajne z volfrámovej zliatiny; konvenčná tomografia s modulovanou intenzitou a stereotaktická rádioterapia sa vyrábajú špeciálne upravenými lineárnymi urýchľovačmi
- kobaltové jednotky: produkujú stabilný dichromatický lúč, ktorý je dnes prevažne nahradený.
Brachyterapia (interná rádioterapia, uzavretá, curieterapia alebo endokurioterapia)
Je to forma radiačnej terapie, pri ktorej je zdroj žiarenia umiestnený vo vnútri alebo v blízkosti oblasti, ktorá vyžaduje liečbu. Môže sa použiť samotný alebo v kombinácii s chemoterapiou alebo externou radiačnou terapiou. Zahŕňa presné umiestnenie zdrojov žiarenia krátkeho dosahu priamo do miesta rakoviny. Tieto zdroje sú uzavreté v ochrannej kapsule, ktorá umožňuje únik ionizujúceho žiarenia za účelom ošetrenia a zničenia okolitého tkaniva, ale zabraňuje migrácii žiarenia do zdravých tkanív.
Nádory sa tak dajú liečiť vysokými dávkami lokalizovaného žiarenia, čím sa znižuje zbytočné poškodenie zdravého tkaniva. Brachyterapeutický režim možno často absolvovať za kratší čas ako iné techniky, čím sa zníži riziko prežitia rakovinových buniek delením. (8) (9) (7)
Rádioizotopová terapia
Nežiaduce účinky rádioterapie
Samotná radiačná terapia nie je bolestivá. Mnoho paliatívnych liekov s nízkymi dávkami spôsobuje minimálne alebo žiadne vedľajšie účinky, aj keď v nasledujúcich dňoch po liečbe môže dôjsť k krátkodobému zhoršeniu bolesti v dôsledku vyvinutého edému, ktorý stláča nervy v ošetrenej oblasti. Vysoké dávky môžu spôsobiť rôzne vedľajšie účinky počas liečby (akútne vedľajšie účinky), v mesiacoch alebo rokoch po liečbe (dlhodobé vedľajšie účinky) alebo po opakovanej liečbe (kumulatívne vedľajšie účinky). Povaha, závažnosť a životnosť nežiaducich účinkov závisí od liečených orgánov, typu liečby (druh ožarovania, dávky, frakcionácie, chemoterapie) a od pacienta.
Väčšina vedľajších účinkov je predvídateľných a očakávaných. Nežiaduce účinky pri rádioterapii sú zvyčajne obmedzené na liečenú oblasť tela. Hlavnými hlásenými vedľajšími účinkami sú únava a podráždenie pokožky, ako je mierne až stredne závažné spálenie. Únava sa objavuje uprostred liečebného režimu a jej dokončenie môže trvať týždne. Podráždená pokožka sa zahojí, ale nebude už taká elastická ako predtým. (9) (1)
Akútne vedľajšie účinky
Neskoré vedľajšie účinky
Kumulatívne vedľajšie účinky
Tieto účinky by sa nemali zamieňať s neskorými alebo dlhodobými účinkami. Ak krátkodobé účinky pominú a dlhodobé sú subklinické, môže byť ožarovanie problematické.
Reprodukčné účinky:
Počas prvých týždňov po oplodnení je rádioterapia smrteľná, ale nie teratogénna. Vysoké dávky žiarenia počas tehotenstva spôsobujú abnormality, zhoršený rast a mentálnu retardáciu. Existuje tiež zvýšené riziko detskej leukémie a iných nádorov v detstve.
U mužov, ktorí boli predtým vystavení rádioterapii, sa riziko genetických vád alebo vrodených chýb u detí počatých po liečbe nezvyšuje. Avšak použitie technológií asistovanej reprodukcie a mikromanipulačných techník môže zvýšiť riziko. (8)
Účinky na hypofýzu:
Hypopituitarizmus sa zvyčajne vyvíja po ožiarení novotvarov tureckého sedla, extraselárnych nádorov mozgu, nádorov hlavy a krku a po ožiarení celého tela. Tento typ hypopituitarizmu ovplyvňuje rastové hormóny a pohlavné žľazy. Naproti tomu nedostatky adrenokortikotropných hormónov a štítnej žľazy sú najmenej časté. Zmena sekrécie prolaktínu je mierna a nedostatok vazopresínu sa javí ako veľmi zriedkavý v dôsledku ožarovania. (3) (7)
Nehody radiačnej terapie
Existujú prísne postupy na minimalizáciu rizika náhodného nadmerného vystavenia žiareniu pacientom. Príležitostne sa však vyskytnú chyby. Existuje niekoľko hlásených prípadov vystavenia dávkam žiarenia, ktoré presahujú stokrát vyššiu dávku, ako je zamýšľaná dávka. (4) (2)
Iné nerakovinové použitie rádioterapie
Potenciálne liečiteľné nezhubné stavy ionizujúcou rádioterapiou:
- akútne/chronické zápalové stavy: absces podpazušia potu, var, antrax, panaritium a iné infekcie, ktoré nereagujú na liečbu antibiotikami
- akútne/chronické bolestivé degeneratívne choroby: akútna alebo chronická bolestivá artróza
- hypertrofické stavy mäkkých tkanív: primárne štádium Dupuyternovej choroby, Ledderhose a Morbus peyronie, keď sa dá zabrániť progresii, pooperačná profylaxia recidívy keloidu a pterygia
- funkčné choroby: napríklad Gravesova orbitopatia, arteriovenózne malformácie, makulárne degenerácie súvisiace s vekom, pretrvávajúca lymfatická fistula
- profylaxia heterotopických osifikácií rôznych kĺbov, profylaxia neointimálnej hyperplázie po dilatácii artérie alebo implantácii stentu, upchatie hemangiómov a iných vaskulárnych stavov iných orgánov
- dermatologické ochorenia: svrbenie sekundárne po dermatózach a ekzémoch, neprístupná subungválna psoriáza, bazocelulárny karcinóm, akné, bradavice, lupus, mozoly a prekancerózy. (3)
Lykopén je karotenoid nachádzajúci sa v ovocí a zelenine, ktorý mu dodáva červenú farbu. Táto pi.
Pacienti s malobunkovým karcinómom pľúc šíriacim sa do mozgu môžu byť vyňatí z lebečnej radiačnej terapie.
Jedným z tém bolo minimalizovanie zhoršovania stavu zdravých buniek počas rádioterapie.