Дистанционные методы лучевой терапии

II. Контактные

I. Дистанционные

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЛУЧЕВОЙ ТЕРАПИИ. МЕТОДЫ ЛУЧЕВОЙ ТЕРАПИИ.

Основной принцип обеспечения гарантии качества при лучевой терапии злокачественных новообразований – подвести оптимально необходимую дозу ИИ на патологический очаг при минимальном облучении окружающих здоровых тканей и органов.

В зависимости от локализации, формы и размеров патологического очага разработаны различные методы и методики облучения, а также постоянно совершенствуется оборудование для их осуществления.

Все методы лучевой терапии по способу подведения ионизирующего излучения можно разделить на две группы:

1. Дистанционные;

2. Контактные.

Более детальная их классификация представлена ниже.

Классификация методов лучевой терапии

1. Рентгенотерапия

А. Длинно-дистанционная (синонимы - глубокая, ортовольтная, киловольтная)

Б. Коротко-дистанционная (синоним - близкофокусная)

2. Гамма-терапия

А. Статическая

· открытыми полями;

· с применением формирующих устройств (экранирующие блоки, клиновидные фильтры, решетки и т. п.)

Б. Подвижная (секторная (маятниковая), ротационная и т. п.)

3. Лучевая терапия тормозным излучением высоких энергий

А. Статическая

Б. Подвижная

4. Лучевая терапия ускоренными электронами

5. Адронная лучевая терапия

А. Тяжелыми заряженными частицами (альфа-частицами, протонами, пи-мезонами)

Б. Нейтронотерапия

1. Аппликационный

2. Внутриполостной

3. Внутритканевой

4. Метод избирательного накопления радионуклидов

Методы лучевой терапии, при которых источник ИИ находится на расстоянии от облучаемого объекта, называются дистанционными. Источники рентгеновского излучения, быстрых электронов называют генераторами.

Классическая рентгенотерапия. Используется рентгеновское излучение низких и средних энергий (40-200 КэВ). Источником излучения является рентгеновская трубка. Рентгеновское излучение – это фотонное (электромагнитное) излучение. Спектр рентгеновского излучения сплошной, неравномерный, с разной длиной волны. Для того, чтобы сделать пучок более однородным, его фильтруют. Чаще используют фильтры из алюминия, меди и их комбинацию.

Особенности классического (ортовольтного) рентгеновского излучения заключаются в следующем:

· Рентгеновское излучение, которое генерируется на рентгентерапевтических аппаратах, всегда создает максимум ионизации (дозы) на поверхности кожи. Величина дозы быстро падает с глубиной проникновения в ткани.

· Толерантная доза кожи к рентгеновскому излучению находится в пределах 30-35 Гр.

· Небольшая проникающая способность

Коротко-дистанционная (близкофокусная) рентгенотерапия проводится при поверхностных опухолях: рак кожи, базалиома, рак губы и т. д. Аппараты: РУМ -7; Рентген-ТА. Энергия излучения до 100 килоэлектронвольт (кэВ). Аппараты для длинно-дистанционной рентгенотерапии: РУМ-13; РУМ-17 с энергией излучения до 200 КэВ в настоящее время используют главным образом для лечения неопухолевых заболеваний.

В современных аппаратах предусмотрены технические возможности проведения и коротко- и длинно-дистанционной рентгенотерапии. Таким примером служит аппарат «Therapax» (Канада) Рис. 3.

Рис. 4.1. Рентгентерапевтический аппарат «Therapax» с набором тубусов.

Дистанционная g-терапия. Применяются гамма-терапевтические аппараты, содержащие в качестве источника ИИ радионуклид кобальт 60.

Характеристики радионуклида кобальт 60 (⁶⁰Со):

1. Период полураспада 5,24 года.

2. Средняя энергия g-лучей 1,25 мегаэлектронвольт (МэВ, при радиоактивном распаде возникают два g кванта с энергиями 1,17 и 1,33 МэВ).

3. Слой половинного ослабления гамма излучения - 12 мм свинца.

4. Исходная активность источника ⁶⁰Со в современных дистанционных гамма-терапевтических установках должна быть высокой: от 7000 до 15 000 Кюри.

Для эффективной и производительной работы гамма-терапевтических установок необходима сравнительно высокая удельная активность препарата (активность радионуклида в единице объема). Чем больше удельная активность, тем меньше размеры источника излучения. Размеры источника в гамма–терапевтических аппаратах типа РОКУС составляет 20 х 22 мм, диаметр таблеток кобальта составляет 1,5–2,0 см, высота 1-2 мм. Таблетки радионуклида помещены в герметичную капсулу из нержавеющей стали.

Максимум ионизации (100% глубинная доза) при дистанционной g-терапии ⁶⁰Со находится на глубине 0,5 см под поверхностью кожи, 50% изодоза для стандартного размера поля 10х10 см располагается примерно на глубине 11,4 см. Процентно–глубинная доза – это отношение дозы на глубине к дозе в максимуме ионизации.

В России выпускаются аппараты для дистанционной g-терапии «РОКУС-М» и «РОКУС-АМ» (ротационно-конвергентная установки, рис. 4.2)

Рис. 4.2. Ротационно – конвергентная установка РОКУС–М. Энергия гамма-излучения ⁶⁰Со - 1,25 МэВ.

Зарубежные дистанционные гамма-облучатели представлены такими установками, как «Teragam» (Чехия, рис. 4.3.) и «Teratronics» (Канада, рис. 4.4.)

Рис. 4.3. Дистанционный гамма-терапевтический аппарат «Teragam» (Чехия). Источник излучения - 60Со

Рис. 4.4. Дистанционный гамма-терапевтический аппарат «Teratronics» (Канада). Источник излучения - 60Со.

Дистанционная гамма-терапия используется в основном для лечения злокачественных опухолей внутренних органов: легких, пищевода, желудка, прямой кишки, мочевого пузыря и т. д.

Лучевая терапия тормозным рентгеновским излучением высокой энергии (4 -25 МэВ). Источниками этого излучения являются линейные и циклические ускорители электронов (ЛУЭ), микротроны, бетатроны. Из-за высокой энергии тормозное излучение имеет большую проникающую способность. Максимум ионизации находится глубоко в тканях (на расстоянии 3-5 см от поверхности в зависимости от энергии излучения). Используется для облучения глубоко расположенных опухолей. В настоящее время линейные ускорители в России не выпускаются, 70% мирового рынка современных линейных ускорителей обеспечивает фирма «VARIAN» (США). На рис. 4.5. представлен линейный ускоритель «Clinac – 2100C» фирмы «VARIAN».

Рис. 4.5. Линейный ускоритель электронов «Clinac – 2100C» (энергии тормозного излучения высоких энергий 6; 18 МэВ, ускоренных электронов 6;9;12;16; 20 МэВ).

Лучевая терапия тормозным излучением высокой энергии применяется главным образом в лечении «глубоких» злокачественных опухолей (рак легкого, пищевода, прямой кишки, мочевого пузыря и др.). Благодаря более оптимальным физическим характеристикам этому методу, несмотря на довольно высокую его стоимость, в экономически развитых странах отдают предпочтение перед дистанционной гамма-терапией ⁶⁰Со.

Лучевая терапия ускоренными (быстрыми) электронами - b-терапия (6 - 20 МэВ). Источники электронов – линейные ускорители электронов, бетатроны, микротроны (рис. 4.5). Электроны, поглощаясь в тканях, создают дозное поле. Максимум поглощенной дозы (ионизации) находится на глубине эффективного пробега электронов (эффективный пробег равен 1/3 максимальной энергии), т. е. 1,5 - 8 см от поверхности тела. Величина дозы быстро падает с глубиной. В основном пучок электронов используется для лечения поверхностно - расположенных опухолей.

Адронная терапия – (Hadros - от греч.: большой, сильный) название элементарных частиц участвующих в фундаментальных взаимодействиях: протоны, нейтроны, пи мезоны, ионы углерода и др. Широкому использованию адронной терапии в практической медицине препятствует высокая стоимость оборудования для получения элементарных частиц.

· Облучение протонами. Это тяжелые положительно заряженные частицы, которые ускоряются на цикло- и синхроциклотроне. Энергия излучения - от 70 до 1000 МэВ. В отличие от фотонных ИИ при облучении протонами максимум ионизации (максимум поглощенной дозы) находится в конце пробега частиц (пик Брегга). Облучение протонами применяется для ЛТ внутричерепных патологических образований небольшого размера. Используется технология стереотаксической радиохирургии (однократное облучение) и методики облучения пучком протонов напролет и на пике Брегга.

· Облучение нейтронами. Нейтроны - элементарные нейтральные частицы которые получают в ядерных реакторах. Принципиальным отличием нейтронной терапии от традиционных видов излучения является наличие радиобиологических преимуществ, позволяющих с успехом использовать ее в тех клинических ситуациях, где фотоны или электроны малоэффективны. К основным преимуществам относятся: слабая зависимость действия от насыщения клеток кислородом и фазы клеточного цикла, высокая эффективность повреждающего действия на клеточные мишени (большинство повреждений ДНК - двунитевые).

Нейтронная терапия в мире проведена более чем 30000 больных. Уже доказана высокая эффективность использования нейтронов для лечения больных различными видами сарком, опухолями головы и шеи, молочной железы, легкого, другими новообразованиями. В России в 3-х научных центрах: Обнинске, Томске и Снежинске - ведутся клинические испытания ЛТ быстрыми нейтронами.

· Нейтрон-захватная терапия. Перспективной технологией ЛТ является нейтрон-захватная терапия (НЗТ). В основе метода НЗТ лежит способность ядер ряда элементов интенсивно поглощать тепловые и эпитепловые нейтроны с образованием вторичного излучения. Если вещества, содержащие такие элементы, как бор-10, литий-6, кадмий, гадолиний, избирательно накопить в опухоли, а затем облучать потоком тепловых или эпитепловых нейтронов, то возможно интенсивное поражение опухолевых клеток при минимальном воздействии на окружающие опухоль нормальные ткани. Эта особенность НЗТ позволяет эффективно воздействовать на те опухоли (в частности, ряд злокачественных новообразований головного мозга), которые в настоящее время считаются практически инкурабельными.

Чаще всего для целей НЗТ используются вещества, содержащие ¹⁰B, поскольку при воздействии на этот элемент тепловыми нейтронами образуются α-частицы и частицы ⁷Li, обладающие радиобиологическими свойствами плотно-ионизирующих излучений и минимальным пробегом (5-10 μм), что позволяет добиться эффективного и избирательного поражения на уровне одной клетки. Для проведения НЗТ используются реакторы, ускорители, позволяющие получать мощные пучки тепловых или эпитепловых нейтронов.

Дистанционный метод облучения занимает главенствующее место в лучевом лечении онкобольных, он применяется не менее чем в 90% случаев лучевой терапии.

Контрольные вопросы к разделу

(выделены правильные ответы)

1) Какие методы лучевой терапии относят к дистанционным?

а) Аппликационный

б) Ортовольтная рентгенотерапия

в) Внутритканевой

г) Дистанционная гамма-терапия

д) Метод избирательного накопления изотопов

Дата добавления: 2014-12-16