Дозиметрическое и технологическое обеспечение статической и подвижной электронной лучевой терапии

НАСКОЛЬКО БЕЗОПАСНА ЛУЧЕВАЯ ТЕРАПИЯ СЕГОДНЯ?

С момента изобретения радиотерапии основным аргументом противников этого метода лечения опухолей было воздействие радиации не только на объем опухолевого поражения, но и на здоровые ткани организма, которые окружают зону облучения или находятся на пути его прохождения при дистанционном лучевом лечении опухолей.

Но даже несмотря на ряд ограничений, которые существовали при применении первых установок для лучевого лечения опухолей, радиотерапия в онкологии с первых дней изобретения прочно занимает основное место в лечении различных типов и видов злокачественных новообразований.

Точное дозирование

Эволюция безопасности лучевой терапии начиналась с точного определения толерантных (не вызывающих необратимых биологических изменений) доз ионизирующего излучения для различных типов здоровых тканей организма. Одновременно с тем, как ученые научились контролировать (и дозировать) количество излучения, начались работы по управлению формой поля облучения.

Современные аппараты для лучевой терапии позволяют создавать зону высокой дозы излучения, отвечающую форме опухоли, из нескольких полей в зоне их пересечения. При этом форма каждого поля моделируется управляемыми многолепестковыми коллиматорами (специальное электромеханическое устройство, “трафарет”, принимающий заданные формы и пропускающий поле требуемой конфигурации). Поля подаются из различных позиций, что распределяет общую дозу радиации между различными здоровыми частями организма.

Слева — конвенциональная лучевая терапия (3D-CRT) — зона высокой дозы излучения (зеленый контур) сформирована на пересечении двух полей, она превышает объем расположения опухоли, что ведет к повреждению здоровых тканей, как в зоне пересечения, так и в зоне прохождения двух полей высокой дозы.Справа — модулируемая по интенсивности лучевая терапия (IMRT) — зона высокой дозы, сформированная пересечением четырех полей.

Точное наведение

Ключевым в поиске решений, которые дали бы возможность нивелировать воздействие радиации на здоровые ткани организма, особенно при лечении опухолей сложной формы, стали разработки в направлении виртуальной симуляции лучевой терапии. Высокая точность компьютерной томографии (КТ) и магнитно-резонансной томографии (МРТ) позволяют не только четко определить наличие и контуры опухоли на каждом из множества снимков, но и воссоздать на специализированном программном обеспечении трехмерную цифровую модель взаимного расположения опухоли сложной формы и окружающих ее здоровых тканей.

Контроль положения

Ввиду того, что курс лучевой терапии предусматривает несколько десятков сеансов, важной составляющей точности и безопасности такого лечения является отслеживание смещения пациента во время каждого сеанса лечения (фракции). Для этого применяют фиксацию пациента специальными устройствами, эластичными масками, индивидуальными матрасами, а также инструментальный контроль за положением тела пациента относительно плана лечения и смещением “контрольных точек”: рентгенографический, КТ- и МРТ-контроль.

Дозиметрическое и технологическое обеспечение статической и подвижной электронной лучевой терапии

Фиксация положения пациента при лучевой терапии и радиохирургии эластичной маской, изготовленной индивидуально. Наркоз не требуется!

Отдельно следует рассмотреть такое направление повышения безопасности лучевой терапии, как использование индивидуальных свойств различных элементарных частиц.

Так, современные линейные ускорители кроме лучевого лечения фотонами, позволяют проводить электронотерапию (лучевую терапию электронами), при которой подавляющая часть энергии элементарных частиц, электронов, высвобождается в верхних слоях биологических тканей, не вызывая облучения более глубоких структур, находящихся под опухолью.

Аналогично, протонная терапия позволяет доставлять в опухоль элементарные частицы протоны, энергия которых максимальна лишь на коротком отрезке дистанции “полета”, соответствующем расположению опухоли в глубине организме.

Подобрать метод лечения, которое будет наиболее эффективным в каждом конкретном случае, может только врач, владеющий каждым из методов лучевой терапии.

2. 1. Внутриполостной метод

Используется
при
злокачественных опухолях полости рта
(альвеолярный рак, рак языка, неба, рак
губы, слизистой оболочки щеки и др.),
пищевода, прямой кишки, влагалища, шейки
матки, тела матки.

Источник
излучения максимально близко располагают
к опухоли. Непосредственный контакт
источника излучения позволяет получить
высокую поглощенную дозу в патологическом
очаге (рис.4).

Методика
внутриполостной гамма-терапии
предполагает использование шлангового
аппарата
в специально построенном кабинете.

С целью
исключения непосредственного контакта
персонала с закрытыми источниками
излучений используют метод
«Afterloading» (последовательное введение).
Сначала в полость вводят эндостат
и
фиксируют его в необходимом месте без
источника излучений, затем присоединяют
эндостат к
шлангуаппарата,
после чего с
пульта управления
шланговым терапевтическим аппаратом
включают механизм транспортировки
радиоактивных препаратов из хранилища
аппарата в эндостат. После окончания
сеанса облучения радиоактивные препараты
автоматически возвращаются в хранилище
аппарата.

Рис.
4.Расположение
линейных гамма-препаратов в эндостате
при проведении внутриполостной
гамма-терапии опухоли верхней и средней
трети пищевода (рентгенограмма в правой
косой проекции).

ЛУЧЕВАЯ ТЕРАПИЯ — ВАЖНАЯ ЧАСТЬ СОЧЕТАННОГО ЛЕЧЕНИЯ ОПУХОЛЕЙ

Несмотря на успехи лучевой терапии в борьбе с локализованными опухолями, она — лишь один из инструментов современной онкологической помощи.

Наибольшую эффективность доказал комплексный подход к лечению рака, при котором лучевое лечение применяется в таких видах:

  • предоперационный курс для уменьшения активности и объема опухоли (неоадъювантная лучевая терапия);
  • послеоперационный курс для облучения зон, в которых невозможно достичь полного удаления опухоли, а также путей вероятного метастазирования, чаще всего, лимфатических узлов (адъювантная лучевая терапия);
  • лучевая терапия при объемных метастатических поражениях, например, полное облучение головного мозга (WBRT) самостоятельно, либо в комбинации со стереотаксической радиохирургией (SRS) на Гамма-Ноже или КиберНоже;
  • паллиативное лечение для облегчения болей и общего состояния организма на терминальной стадии заболевания и т.д.

2.2. Внутритканевый метод

Линейный ускоритель

 При
этом методе радиоактивные гамма-препараты
(закрытые или открытые источники
излучений) вводят непосредственно в
ткань опухоли. Используют следующие
формы закрытых радиоактивных препаратов:
иглы,
бусинки, трубочки, шовный материал с
гранулами 60Сo
и др.

Внутритканевой
метод показан как
самостоятельный метод, так и в комбинациис
радикальным или паллиативным хирургическим
вмешательством
при
раке грудной железы, легких, злокачественных
опухолях мягких тканей и др.

При
внутритканевом методе лучевой терапии
создается высокая доза облучения опухоли
в то время, как в окружающих тканях
поглощенная энергия значительно меньше.
Для создания равномерного дозного поля
отдельные радиоактивные препараты
вводят в опухоль и вокруг нее параллельными
рядами через 1-1,2 см друг от друга в
виде прямоугольника или других фигур
и оставляют их на 6-7 суток до достижения
СОД 60 — 70 Гр (непрерывное облучение ).

 Внутритканевую
бета-терапию проводят
с использованием открытых РФП(коллоидных
растворов и суспензий радионуклидов 198Аu,
силиката  90Y,
фосфата циркония или фосфата хрома
с  32P).

Используя
специальные инструменты, в опухоль
параллельными рядами на расстоянии
0,6- 1,2 см друг от друга вводят иглы
шприцов,
которые удаляют после введения в ткани
РФП.

Дозы
рассчитывают по специальным формулами.
РФП по лимфатическим путям попадает в
регионарные лимфатические узлы, где
происходит облучение возможных
метастатических раковых клеток.

Дозиметрическое и технологическое обеспечение статической и подвижной электронной лучевой терапии

Стереотаксический
интерстициальный метод контактной
лучевой терапии
— это расположение радиоактивных
препаратов в опухоли (или ложе опухоли
после ее удаления) во время оперативного
вмешательства. После завершения облучения
препараты удаляют.

Метод
реализуется путем имплантации в опухоль
многих источников излучения. Вместе
они создают поле облучения, которое
полностью соответствует объему мишени
(опухоли). При таких условиях опухоль
облучается летальными дозами, тогда
как окружающие неповрежденные ткани
получают значительно меньшую поглощенную
дозу.

Эта
методика преимущественно применяется
как
компонент или дополнение
к дистанционному облучению при опухолях,
не превышающих 5 см в диаметре.
Большое распространение метод получил
в лечении I-II
ст. рака предстательной железы,
когда под контролем ультразвукового
исследования в ткань органа равномерно
имплантируются кристаллы  123І.

Интраоперационный
метод
—  облучение ложа опухоли (после ее
удаления) во время оперативного
вмешательства. Для интраоперационного
облучения используют те же источники,
что и при интерстициальной терапии.
После завершения облучения препараты
удаляют. Основная цель данного метода
— воздействие
на остаточные
микроскопические опухолевые ткани и
предотвращения
возможного метастазирования
с зоны первичного очага.

СКОЛЬКО СТОИТ ЛУЧЕВАЯ ТЕРАПИЯ?

Стоимость лучевого лечения зависит от индивидуальных особенностей клинического случая, вида радиотерапии, сложности формы опухоли, длительности и объема курса лучевой терапии, показанного пациенту.

На стоимость лучевой терапии (для сравнимых методик) влияют технические особенности процесса лечения, точнее, себестоимость подготовки и проведения лечения.

К примеру, курс лучевого лечения в региональном онкоцентре, включающий облучение двумя встречными квадратными полями после простого определения контуров опухоли на МРТ и нанесении маркером на кожу меток для примерной настройки положения поля, будет недорогим. Но прогноз и уровень побочных эффектов, присущие такому лечению — малоутешительны.

Поэтому стоимость лучевого лечения на современном линейном ускорителе, требующего затрат на приобретение и обслуживание высокотехнологичного оборудования, а также связанного с большим объемом работы квалифицированных специалистов (лучевых терапевтов, медицинских физиков), —  оправданно выше. Но такое лечение эффективнее и безопаснее.

В МИБС мы достигаем высоких показателей эффективности лечения за счет обеспечения качества процесса на каждом из этапов: подготовки виртуальной трехмерной модели опухоли с дальнейшим определением контуров объемов максимальных и нулевых доз, расчетом и коррекцией плана лечения. Только после этого может быть начат курс лучевой терапии, во время каждой фракции которого применяется множество полей различных форм, “огибающих” здоровые ткани организма, и проводится многоступенчатая верификация положения пациента и самой опухоли.

2.4. Метод избирательного накопления радионуклидов

Больному 
вводят внутривенно РФП, который 
избирательно  накапливается в опухоли
и разрушает ее. Примером этого способа
разрушения является иммуно-сцинти-терапия
моноклональными антителами, меченными
РФП. Этим методом успешно лечатся
меланомы,
рак кожи, яичников, злокачественные
семиномы яичек и некоторые другие
опухоли.
Этот метод относится к  радионуклидной
терапии.

Радионуклидная
терапия — 
отдельный метод лечения ряда
доброкачественных и злокачественных
опухолей с помощью открытых
источников:  32Р,131І, 89Sr, 153Sm, 198Au.

Суть
метода заключается в том, что внутривенно
или перорально введенные радиофармпрепараты
в лечебных (недиагностических) дозах
избирательно накапливаются в опухолях
или конкретных органах и за счет
бета-излучения
создают необходимую поглощенную лечебную
дозу. Основным условием лечения является
использование бета-излучателей или
источников с бета-компонентом для
создания максимальной поглощенной дозы
в мишени.

 Показания
для использования метода:

  1. Комплексное
    лечение высокодифференцированных
    опухолей
    (фолликулярный
    и папиллярный рак) щитовидной
    железы (131І).

  2. Лечение
    тиреотоксикоза
    (131І).

  3. Лечение
    метастазов различных опухолей (особенно
    гормонозависимых)
    в кости (32Р, 89Sr, 153Sm).

  4. Лечение
    метастатических плевритов
    и асцитов
    (внутриплевральные введения) — 198Au.

  5. Лечение
    истинной полицитемии
    (32Р).

Радионуклидную
терапию проводят в специальных отделениях
онкологических клиник, где есть условия
для ведения и наблюдения за больными в
условиях получения ими высоких лечебных
доз соответствующих РФП (3500 МБк 131І,
до 500 МБк 89Sr,
200 МБк 198Au). 
Такие дозы требуют изоляции больных на
срок от 5 дней (89Sr)
до 2-х недель (32Р, 131І, 198Au).

ЛУЧЕВАЯ ТЕРАПИЯ В РОССИИ

Дозиметрическое и технологическое обеспечение статической и подвижной электронной лучевой терапии

Уровень отечественных онкологов, медицинских физиков, лучевых терапевтов, при условии постоянного повышения их квалификации (что является обязательным для специалистов МИБС), не уступает, а, зачастую, превосходит уровень ведущих мировых специалистов. Широкая клиническая практика позволяет быстро получать значительный опыт даже молодым специалистам, парк оборудования регулярно пополняется новейшими аппаратами для лучевого лечения от лидеров отрасли (даже в таких затратных сферах, как протонная терапия и радиохирургия).

Поэтому все чаще иностранные граждане, даже из тех стран, которые считаются традиционным “пунктом назначения” для выездного медицинского туризма из России, вдохновленные успехами российской медицины, выбирают лечение рака в частных онкоцентрах Российской федерации, в том числе, и в МИБС. Ведь стоимость лечения рака за границей (при сравнимом уровне качества) выше не из-за качества медицины, а из-за уровня заработных плат иностранных специалистов и накладных расходов, связанных с перелетом, проживанием пациента и его сопровождающих, услугами переводчиков и т.д.

При этом доступность качественной лучевой терапии для граждан России, в рамках гарантированного государством объема медицинской помощи, оставляет желать лучшего. Государственная онкология все еще недостаточно оснащена современной техникой для диагностики и лечения, бюджеты государственных онкоцентров не позволяют на должном уровне обучать специалистов, высокая загруженность сказывается на качестве подготовки и планирования лечения.

С другой стороны, схема работы страховой медицины в России формирует спрос на наиболее дешевые методы, обеспечивающие лишь базовый уровень качества лечения рака, не создавая спроса на высокотехнологичные методы лечения, к которым относятся радиотерапия, радиохирургия, протонная терапия. Это отражается в низком уровне квот на лечение в рамках программы медицинского страхования.

Исправить положение призваны эффективно управляемые частные онкологические центры, предлагающие пациентам ту тактику лечения, которая будет оптимальной как с точки зрения эффективности, так и с точки зрения стоимости.

Так выглядит Центр протонной терапии Медицинского института Березина Сергея (МИБС)

Если Вы стоите перед непростым выбором, где начать лечение рака, обратитесь в Онкологическую клинику МИБС. Наши специалисты предоставят квалифицированную консультацию относительно выбора подходящего метода лучевой терапии и другого лечения (в соответствии с лучшими стандартами мировой онкологии), прогноза и стоимости такого лечения.

В случае, если требуется необходимость проверить адекватность рекомендуемых в другом онкоцентре методов и плана лечения потребностям Вашего клинического случая, в любом из Центров МИБС (как в России, так и за ее пределами) Вам будет предложено “второе мнение” относительно установленного диагноза, рекомендованного состава и объема лечения.

Запишитесь сейчас!

3. Радиохирургический метод

 Стереотаксическая
радиохирургия — разрушение
мишени (опухоли) благодаря высокоточной
доставке единичной высокой дозы
облучения.

В
радиохирургии применяются несколько
видов аппаратов: модифицированные
линейные ускорители, гамма-нож Лекселя,
фотонный кибер-нож.

—   
отсутствие необходимости применения
инвазивной (открытой) хирургии;

—   
отсутствие необходимости в общем
наркозе;

—   
пациент может быть выписан в день
проведения лечения;

—   
позволяет в большинстве случаев избежать
лучевого повреждения здоровой ткани
вне опухоли.

Гамма-нож
Лекселя
(рис.5): в основу аппарата положен метод
стереотаксического наведения излучения
на облучаемый объект проводится 201
источником радиоактивного кобальта
(Со60)
с помощью стереотаксической
рамки,
закрепленной над зоной облучения, и
системой
линз.
Излучение отдельно от каждого источника
фокусируется в одной точке (изоцентре),
где оно создает суммарную дозу, достаточную
для того, чтобы получить желаемый
биологический эффект в патологическом
очаге, не повреждая окружающие здоровые
ткани.

Рис.5. Схематическое
изображение гамма-ножа Лекселя.

 Преимуществом
использования гамма-ножа Лекселя 
является отсутствие риска анестезиологических,
хирургических послеоперационных и
лучевых осложнений.

Продолжительность
лечения составляет от 40 минут до 3-4 часов
в зависимости от количества очагов
поражения, объема опухоли, ее гистологической
формы и степени злокачественности.
Погрешности или неточности при облучении
гамма-ножом не превышают 0,15 мм.

Показания:

  1. Первичные
    опухоли
    головного мозга
    размером до 3 см (злокачественные
    и некоторые доброкачественные).

  2. Множественные
    метастатические
    поражения головного мозга.

  3. Артерио-венозные
    мальформации головного мозга.

Ограничения
метода — возможность лечения опухолей
размером 0,5 — 2 см (как исключение
до 3 см).

Исходя
из этого, лечение множественных
метастатических очагов головного мозга
является важнейшим показаниям этого
метода.

Кибер-нож (Cyberknife)
был изобретен профессором нейрохирургии
и радиационной онкологии Стэнфордского
университета Джоном Адлером в 1992 г.
Первый пациент пролечен в 1994 г.

Два
главных принципа применены в конструкции
кибер-ножа: это генерация электромагнитного
излучения с помощью линейного
ускорителя электронов
(энергия фотонов 6 МэВ) и
роботизированный манипулятор,
который позволяет подводить ионизирующее
излучение к любой части тела человека
с разных направлений. Количество
направлений, из которых манипулятор
направляет линейный ускоритель, достигает
1400.

Дозиметрическое и технологическое обеспечение статической и подвижной электронной лучевой терапии

В практике
планирования стереoтaксичной лучевой
терапии и радиохирургии достаточно
обычно 100-300 направлений.
Большой диапазон подвижности
роботизированного манипулятора
обеспечивается тремя
линейными направлениями движения
(сверху — вниз, вправо — влево, вперед —
назад) и тремя
ротационными направлениям,
то есть он имеет 6 степеней свободы
движения.

Процедурный
стол, на котором размещается больной,
также имеет 6
степеней свободы движения.
При этом манипулятор линейного ускорителя
может с высокой точностью (до доли
миллиметра) направлять облучение и
располагать ускоритель в разных
положениях.

Топометрическая
подготовка больных для
проведения стереотаксической радиохирургии
(одна фракция) и радиотерапии (2-6 фракций
облучения) выполняется с использованием
серии компьютерных
томограмм
и серии магнитно
— резонансных томограмм с контрастом.

Для
воспроизведения 3-ехмерного
анатомо-топографического изображения
необходимой области головы или тела
больного с патологическим очагом
выполняется процедура слияния КТ- и
МР-томограмм в трех проекциях (сагиттальной,
корональной, аксиальной).
Эта процедура обеспечивает филигранную
точность определения конфигурации
патологического очага,
окружающих здоровых тканей и критических
органов, которые вырисовываются на
каждом срезе (рис. 6).

Модифицированные
линейные ускорители могут работать какв
хирургическом
(однократная доза 15-25 Гр, размеры опухоли
до 3-4 см), так и в
терапевтическом
(3-6 фракций по 5-20 Гр, размеры опухоли
более 3-4 см) режимах.

—   
получение полной информации о
степени распространения опухолевого
процесса
для определения
необходимого объема облучения,
что требует на этапе предлучевой
подготовки использования КТ, МРТ, ПЭТ,
а также КТ или МРТ-симулятора;

—   
компьютерного дозиметрического
планирования с выбором вида
(гамма-, фотонное или электронное)
и энергии излучения
и создания компьютерной объемной модели
опухоли;

—   
многократной верификации зоны облучения
до начала и в процессе лучевого лечения,
возможности сопоставления изображения
с данными диагностических исследований
для корректировки плана облучения;

—   
использование фиксирующих приспособлений
и устройств для возможности воспроизведения
сеансов облучения пациентов.

Радиохирургические
методики лечения онкологических больных
могут проводится как за один, так и за
несколько сеансов облучения (фракционное
облучение — 2-5 процедур и более) в
зависимости от используемых для этого
аппаратов.

—    самостоятельная
терапия —  дистанционная
или контактная;

—    сочетанная
лучевая терапия — сочетание
дистанционного и контактного методов
облучения;

—    комбинированное
лечение —
злокачественных
опухолей (включает лучевую терапию и
хирургическое лечение).

  • При
    этом методе выполняют:

  1. предоперационное
    облучение
     
    (для профилактики рецидивов и метастазов
    опухоли, перевода опухоли в операбельное
    состояние в результате уменьшения ее
    размеров), 

  2. субоперационное
    облучение
     (проводят
    во время оперативного вмешательства
    для предупреждения развития метастазов
    и разрушения возможных не удаленных
    участков опухоли); 

  3. послеоперационное
    облучение
      (для
    профилактики рецидивов, разрушения
    регионарных и отдаленных метастазов,
    которое проводят через 3-4 недели после
    операции);


комплексное
лечение —
злокачественных
опухолей: предполагает использование
в лечении вместе с лучевыми методами
гормонотерапии и химиотерапии.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все про лучевую терапию
Adblock
detector