Устаткування, ресурси, організація - променева терапія в лікуванні раку
- ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ ПРОМЕНЕВОЇ ТЕРАПІЇ
В ідеалі необхідно мати обладнання для лікування всіх типів пухлин, від поверхневих уражень шкіри до глибоко розташованих пухлин, як з радикальною, так і з паліативної метою. Різні радиотерапевтические пристосування можна класифікувати за кількома ознаками: по локалізації джерела випромінювання (зовні або всередині тіла хворого), по проникаючої здатності в тканини (наприклад, у вигляді функції від енергії генерування або енергії випромінювання), за типом випромінювання (наприклад, фотони, електрони , нейтрони, протони, важкі ядра) і за методом виробництва випромінювання (наприклад, за допомогою електричної машини або внаслідок розпаду радіонуклідів).
- Лікування зовнішнім пучком
У табл. 1.1 представлені різні джерела випромінювання, які використовуються для лікування зовнішніх пучком і класифікуються в залежності від енергії випромінювання і сфери їх застосування в терапії раку.
Рентгенівські апарати (ортовольтние) з енергією генерування 100-300 кВ, які раніше застосовувалися для лікування глибоко розташованих пухлин, більш не рекомендуються для цих цілей, оскільки замінені &ldquo-мегавольтної&rdquo- установками, що генерують випромінювання з енергією, яка дорівнює або перевищує енергію телекобальтових установок (1,25 MB). Загальновизнаними перевагами випромінювання з високою енергією є:
Таблиця 1.1 Джерела зовнішнього опромінення, що класифіковані за потужністю, виду енергії і застосування для лікування раку
тип обладнання | потужність | Тип | Використання, |
Апарати для контактнойтерапіі | 10-60 кВ | рентген | Лікування шкірних пораженій.Іспользуются рідко |
низьковольтні | Менше 100 кВ | рентген | Лікування поверхневих іподкожних утворень. Корисні і рекомендуються всім радіотерапевтіческімцентрам |
Средневольтние | 100-300 | рентген | Лікування уражень наглубіне кількох сантиметрів від поверхні. Використовуються рідко і не рекомендуються |
Аплікатори з бета-частинками | 540 кеВ (Sr-90) | бета- | Лікування поверхностнихпораженій і пухлин очі. використовуються рідко |
Цезій-137 | 660 кеВ | гамма | Лікування уражень наглубіне декількох сантиметрів. Не рекомендуються |
Кобальт-60 | 1,25 МеВ (в середньому) | гамма | Лікування уражень насредней глибині і глибоких. Дуже корисні і настійно рекомендуються до застосування |
Прискорювачі з нізкойенергіей (lt; 8 MB) | |||
Тільки пучки фотонів, безелектронних пучків | 4-6 MB (обичноіспользуемие) | рентген | Не рекомендуються вразвівающіхся країнах. Немає суттєвої відмінності від кобальту-60 і болеесложних прискорювачів |
Таблиця 1.1 (продовження)
тип обладнання | потужність | Тип | Використання, |
Прискорювачі із среднейенергіей (gt; 8 MB і більше) | |||
пучки фотонів | 8-20 MB (обичноіспользуемие) | рентген | Лікування глибоко расположеннихопухолей. Корисні в відповідних ситуаціях |
пучки електронів | 6-20 | Елект | Лікування уражень внесколькіх сантиметрах (до 6 см) від поверхні. Корисні в соответствующіхсітуаціях |
Прискорювачі з високойенергіей (gt; 20 MB) | |||
пучки фотонів | 5-50 MB (доступні) | рентген | Лікування глибоко расположеннихопухолей. Корисні в відповідних ситуаціях |
пучки електронів | 5-50 МеВ (доступні) | Елект | Лікування уражень, розташованих приблизно на глибині 1 - 13 см від поверхні шкіри |
- ефект щадіння шкіри за рахунок накопичення електронів нижче її поверхні;
- більш висока проникаюча здатність і збільшення процентної глибинної дози;
- менше розсіювання радіоактивних частинок, а отже, більш точна націленість променя;
- менша різниця в специфічному поглинанні дози кісткою і м`якими тканинами.
На рис. 1.1 показані типові криві розподілу глибинної дози по центральній осі пучка випромінювання для
(А) фотонів і (б) електронів різних енергій. Криві розподілу глибинної дози відображають процентну поглинену дозу на заданій глибині в речовині (зазвичай у воді або іншому тканееквівалентного речовині) щодо максимального значення (100%) в іншій точці даної речовини. Для випромінювання з високою енергією точка, де поглинена максимальна доза, знаходиться на відстані від декількох міліметрів до декількох сантиметрів нижче поверхні. За межами точки максимальної дози процентна поглинена доза випромінювання поступово знижується в міру збільшення глибини. Для електронного випромінювання криві мають іншу форму, з невеликим збільшенням між поверхнею і точкою максимального значення (100%) і потім з різким падінням процентної дози майже до нуля на відносно невеликій відстані від точки максимуму.
На рис. 1.2 показані типові ізодозного криві для фотонного та електронного випромінювання різних енергій. Ізодозного криві з`єднують глибинні ділянки опроміненого речовини, що поглинули однакові дози.
Про практичне значення фізичної різниці в розподілі дози фотонного та електронного випромінювання можна судити по зображеннях на рис. 1.1 і 1.2.
При лікуванні пухлин, що розповсюджуються від поверхні на глибину декількох сантиметрів, електронний пучок дозволяє направити високу дозу на пухлину, в той час як доза на здорові тканини на більшій глибині залишається низькою (майже нульовий). У зв`язку з цим при радикальному лікуванні використання високоенергетичних електронного пучка є важливим способом опромінення грудної стінки після мастектомії, задніх шийних лімфатичних вузлів над спинним мозком, для зменшення дози на серце при опроміненні загрудинних лімфатичних вузлів і прицільного додаткового опромінення пухлин порожнини рота і глотки.
Однак для глибоко розташованих пухлин, локалізованих на глибині більше 8-10 см від поверхні, високоенергетичних електрони не мають переваг перед високоенергетичних фотонами. Для лікування таких пухлин електронами потрібна енергія не менше 30 МеВ і використання двох протилежних полів. Прискорювачів з такими енергіями, які використовуються в радіотерапії, в даний час дуже мало. Зазвичай при лікуванні глибоко розташованих пухлин використовується
Мал. 1.1. Криві глибинної дози для (а) фотонів і (б) електронів.
Мал. 1.2. Типові ізодозного криві для фотонів і електронів: (а) рентгенівські промені 200 кВ, РВК 50 см-(б) гамма-промені кобальту-60, РВК 80 см-(в) рентгенівські промені 10 MB, РВК 100 см-(г) електрони 20 МеВ, РВК 100 см.
опромінення фотонами з двох протилежних полів. В інформації, що публікується нижче таблиці наведені дані про прийнятну максимальної товщині тканин між двома протилежними полями.
Тип фотонного випромінювання | Максимальна расстояніемежду полями (см) |
250 кВ | 16 |
Телекобальтовое | 23 |
4 MB | 27 |
8 MB | 34 |
При виборі оптимального устаткування для дистанційної променевої терапії необхідно брати до уваги такі моменти.
(А) Прискорювачі
переваги
- Чітка Відмежованістю пучка (фізична півтінь менше, ніж при телекобальтовом).
- Радіаційний вихід вище, ніж при телекобальтовом.
- Більш висока в порівнянні з телекобальтовим проникаюча здатність в тканинах: фотони з енергією 4-6 MB мають помірно велику проникаючу здатність у порівнянні з телекобальтом, в той час як високоенергетичні фотони (більше 6 MB) часто мають певні переваги при глибоко розташованих пухлинах.
- Більш зручне використання при лікуванні великих хворих і великих пухлин, які важко лікувати внаслідок їх розмірів, форми або локалізації (це може бути 10-15% від усіх хворих, що піддаються променевої терапії).
- Є установки, що дозволяють отримати електронні пучки: якщо планується їх придбання, треба мати на увазі, що енергія близько 20 МеВ достатня для більшості випадків.
Необхідні умови
- Великі витрати на первинну закупівлю і підготовку процедурного приміщення.
- Стабільне електропостачання без коливань напруги і відключень.
- Доступність сервісного обслуговування виробником або постачальником, включаючи поставку запасних частин і наявність телефонного зв`язку.
- Чудова радіаційна дозиметрія і можливість контролю якості в відділенні.
- Добре підготовлений персонал, здатний працювати з високоенергетичним фотонним і електронним випромінюванням: чітка обмеженість пучка може бути повністю реалізована, тільки якщо лікувальні процедури виконуються дуже акуратно, зокрема, необхідно точно визначити обсяг пухлини і ретельно розмістити хворого.
(Б) Установки для телекобальтовой терапії
переваги
- Продукують високоенергетичне фотонное випромінювання (в середньому 1,25 МеВ).
- Багаторічний досвід застосування показав їх надійність.
- Для більшості клінічних ситуацій можна отримати адекватний розподіл доз.
- Первинні капіталовкладення і поточні експлуатаційні витрати невеликі.
- Установка може бути виконана в досить стислі терміни силами працівників середньої кваліфікації.
- Необхідний нечисленний персонал для обслуговування обладнання із середнім рівнем кваліфікації для виконання рутинних операцій.
- Догляд та ремонт потрібні нечасто, і їх вартість невелика.
Необхідні умови
- Необхідні адекватне приміщення і відповідний захист.
- Необхідно забезпечити заміну телекобальтового джерела через регулярні проміжки.
- Потрібен досить численний і підготовлений персонал.
- Для радикального лікування певних видів раку (наприклад, дуже глибоко розташованих вогнищ або вогнищ, розташованих близько від життєво важливих органів) потрібно більш ретельне планування (в порівнянні з прискорювачами) внаслідок менш проникаючого випромінювання і більшою півтіні.
Як приклад потреби у більш пильної уваги до планування опромінення, задіяння більш складних методик з використанням більше двох протилежних полів при застосуванні телекобальтових установок в наведеній нижче таблиці наведено максимальна глибина розташування вогнища при трипільною опроміненні різними типами фотонного випромінювання.
Тип фотонного випромінювання | Максимальна глибина (см) при трипільною опроміненні | Максимальна глибина (см) при четирехпольние опроміненні |
250 кВ | 6,5 | 9,5 |
Телекобальтовое | 11,5 | 15,5 |
4 MB | 13,5 | 18 |
8 MB | 17 | 22 |
- Лікування ізотопами, що вводяться в організм
Лікування ізотопами, що вводяться в організм, може бути розцінена як лікування за допомогою закритих радіоактивних джерел (брахітерапії) &rdquo- відкритих радіоактивних джерел (системна терапія). Брахітерапії застосовують для порожнинних просторів (головним чином для лікування раку шийки та тіла матки, але вона може бути корисною і для лікування раку стравоходу), для внутрішньотканинний імплантацій (наприклад, при раку молочної залози і мови) і для аплікаційної терапії доступних пухлин. Радіотерапія відкритими джерелами має більш обмежене застосування, головним чином вона використовується при захворюваннях щитовидної залози, справжній поліцитемії і ракових процесах в порожнині очеревини.
У країнах, що розвиваються найбільш часто терапія ізотопами, що вводяться в організм, використовується при раку шийки матки. Закриті радіоактивні джерела, які застосовуються для променевої терапії, перераховані в табл. 1.2, а відкриті - в табл. 1.3.
Таблиця 1.2 Радіоізотопи, що застосовуються у вигляді закритих джерел для введення в організм
Назва ізотопу | період | Енергія (МСВ) | Принципи використання ікомментарій | |
бета | гамма | |||
Цезій-137 | 30 років | 0,51 | 0,66 | Видаляються внутрішньотканинний імплантати і внутрішньопорожнинні введення |
Кобальт-60 | 5,27 | 0,31 | 1,17- | Видаляються внутрішньотканинний імплантати, внутрішньопорожнинні введення іповерхностние аплікації |
Золото-198 | 2,7 дня | 0,96 | 0,41 | Перманентні внутрішньотканинний імплантати |
Іридій-192 | 74,4 | 0,57 | 0,30- | Видаляються внутрішньотканинний імплантати |
Радій-226 | 1622 | 3,17 | 0,18 | Внутрішньотканинний і внутрішньопорожнинні введення. Чи не рекомендуетсявследствіе потенційну небезпеку |
Радон-222 | 3,0 дня | 3,17 | 0,18 | Перманентні внутрішньотканинний імплантати |
Стронцій - 90 | 28 років | 0,2 | поверхневі аплікації | |
Тантал-182 | 11,5 | 0,07 | внутрішньотканинний імплантати | |
Ітрій-90 | 64 ч | 0,93 | внутрішньотканинний імплантати |
Таблиця 1.3 Радіоізотопи, використовувані в якості відкритих джерел лля введення в організм
Назва ізотопу | період | Енергія (МСВ) | Принципи використання і коментарі | |
бета | гамма | |||
Золото-198 | 2,7 дня | 0,32 | 0,41 | Колоїдна суспензія длявнутріполостного і внутритканевого введення. Менш економічний, чемфосфор-32 або ітрій-90, і не має лікувальних переваг |
Йод-131 | 8 днів | 0,19 | 0,08- | Пероральний розчин длясістемного застосування, наприклад, при раку щитовидної залози, тиреотоксикозі |
Фосфор-32 | 14,3 | 0,69 | Розчин для пероральноговведенія і для ін`єкцій, наприклад, при поліцитемії | |
Ітрій-90 | 64 ч | 0,93 | Розчин для ін`єкцій | |
Стронцій- | 50,5 | 0,58 | Розчин для ін`єкцій |