Лучевая терапия: способы применения и выбор пациентов

Лучевая терапия быстро становится более доступной и чаще используется при лечении широкого спектра онкологических заболеваний. Источники лучевой терапии включают наружную лучевую терапию, брахитерапию и системно назначаемые радионуклиды. Ниже дан обзор имеющихся источников лучевой терапии и их применения.

Наружная лучевая терапия

Во многих устройствах для лучевой терапии используются мегавольтные радиотерапевтические приборы, либо приборы на основе кобальта-60, либо линейные ускорители для наружной лучевой терапии. Другие применяемые радиотерапевтические приборы включают ортовольтные приборы и циклотроны для протонной терапии или образования нейтронных лучей

Ортовольтные приборы
Ортовольтные приборы дают рентгеновское излучение, образуемое бомбардировкой металлической цели высокоэнергичными электронами. Ортовольтный прибор является источником рентгенотерапии с относительно малым излучением энергии, обычно 250 кВ (в диапазоне 150-500 кВ). Другим признаком ортовольтных рентгеновских лучей является слой половинного ослабления (HVL), который определяется толщиной материала, требуемого для уменьшения энергии первоначального луча наполовину. Существует дифференциальная абсорбция дозы в ткани в зависимости от атомного числа, так что отмечается сравнительно более высокое отложение дозы радиации в костях по сравнению с мягкими тканями. В результате имеется повышенный риск поражения костей полем облучения и потенциального некроза костей. Кроме того, максимальная доза радиации осаждается на поверхности кожи, при этом с проникновением вглубь ткани доза уменьшается.  Ортовольтные рентгеновские лучи не щадят кожу, в результате чего возникают повышенные острые реакции кожи на облучение по сравнению с мегавольтными рентгеновскими приборами. Кроме того, расстояние от источника до кожи при ортовольтном облучении меньше (50 см) по сравнению с мегавольтными приборами (например, 80 см для кобальта-60), что ограничивает размеры области лечения. Преимуществами ортовольтных приборов являются меньшие расходы, связанные с приобретением и обслуживанием оборудования и уменьшением требования к экранированию благодаря лучам со сравнительно низким излучением энергии. Эти приборы применяются для облучения поверхностных опухолей кожи и опухолей тучных клеток, а также назальных опухолей. Перед облучением назальных опухолей с использованием ортовольтных рентгеновских лучей необходимо сделать циторедуктивную операцию, по причине глубинных дозовых характеристик и неспособности проникнуть на полную глубину носовой полости. В ветеринарной литературе приводятся многочисленные данные по применению ортовольтных приборов в лечении широкого спектра опухолей.

Ортовольтные приборы должны применяться главным образом при лечении поверхностных опухолей, особенно при растущей доступности высокоэнергетических мегавольтных рентгеновских приборов для лечения обширных и более глубоко расположенных опухолей.

Приборы на основе кобальта-60
Мегавольтные радиотерапевтические приборы на основе кобальта-60 излучают гамма-лучи со средней энергией 1,25 мегавольт (обладают приблизительно в 10 раз большей энергией, чем ортовольтные рентгеновские лучи). Рентгеновские и гамма-лучи являются эквивалентными видами электромагнитного излучения, но отличаются друг от друга способом образования. Гамма-лучи излучаются в результате распада радиоактивного нуклида. Источник кобальта-60 имеет диаметр примерно 2 см и располагается в экранированной передней части ящика, который после включения прибора ставит источник облучения в положение над пациентом. В приборах элементы на основе кобальта-60 бывают установленными на колонках и изоцентрическими. При установке элементов на колонках может использоваться одно или несколько лечебных полей, расположенных параллельно напротив друг друга. Во втором случае пациента располагают для воздействия первого поля, а затем под воздействием второго поля.

Главными преимуществами изоцентрических приборов являются их широкий диапазон и увеличение точности положения лечебного поля. Пациента укладывают на стол, устанавливают начальное положение лечебного поля, а затем поворачивают источник излучения вокруг пациента, в то время как сам пациент остается неподвижным. При повороте вокруг пациента на 360° имеется возможность многочисленных положений лечебного поля, при этом более сложные лечебные поля требуют лечения с применением компьютерной томографии (СТ). Приборам на основе кобальта-60 требуется минимальное обслуживание. Период полураспада кобальта-60 равен 5,25 лет. По мере ослабления радиоактивного источника мощность его излучения уменьшается, а время лечения увеличивается, поэтому источник заменяют примерно через каждые 5 лет. Приборы на основе кобальта-60 обычно получают в лечебных учреждениях для больных раком, где такие приборы заменяются линейными ускорителями; приборы же на основе кобальта-60 вызывают проблемы из-за риска отказа оборудования по мере устаревания элементов питания. Одним из преимуществ кобальта-60 является то, что он не разрушает кожу, несмотря на увеличение доз в заданном диапазоне и отложение максимальной дозы начиная с 0,5 см под поверхностью кожи. Кроме того, при применении кобальтовых приборов, в отличие от ортовольтных, нет разницы между абсорбцией дозы облучения костями и мягкими тканями, и это позволяет проводить лечение более глубоко расположенных опухолей. Одним из недостатков кобальтовых приборов является усиление полутени (пучка ионизирующего излучения) или рассеянное излучение за пределами лечебного поля излучения, поскольку кобальтовый элемент 60 представляет собой блок, выполненный из материала, в отличие от точечного источника, применяемого в линейных ускорителях, равно как и в ортовольтных приборах.

Линейные ускорители
Линейные ускорители являются наиболее распространенными мегавольтными приборами, применяемыми для лучевой терапии рака у человека в онкологических центрах, число которых увеличивается в ветеринарных академических учреждениях и пунктах оказания помощи. Линейные ускорители выделяют как высокоэнергетическое электронное излучение, так и рентгеновские лучи в диапазоне от 4 до 25 мегавольт. Электронное излучение используется для лечения поверхностных опухолей и выделяется с помощью высокочастотных электромагнитных волн, которые придают высокую энергию электронам при помощи микроволнового ускорителя. В других случаях, если высокоэнергетический пучок электронов встречает на своем пути какую-то цель, получаются рентгеновские лучи для лечения глубоко расположенных опухолей. Применяемые вместо них линейные ускорители в ветеринарных центрах лечения рака бывают рассчитаны либо на 4, либо на 6 мегавольт. Преимуществами линейных ускорителей является возможность более однородного лечения обширных опухолей; лечения как поверхностных, так и глубоко расположенных опухолей; более высокая мощность, позволяющая лечить большее количество больных в день и меньшая полутень (пучок ионизирующего излучения) или рассеянное радиоизлучение за пределами лечебного поля. Подобное излучение не оказывает разрушающего действия на кожу, меняясь в зависимости от мощности линейного ускорителя (например, при 4-мегавольтных линейных ускорителях максимальная доза располагается на глубине 1 см, а при 6-мегавольтных — на глубине 1,5 см). Линейные ускорители являются изоцентрическими приборами, которые способны лечить область с охватом 360° вокруг пациента, не заставляя его менять положение после установки первого лечебного подя. Главным недостатком линейных ускорителей являются более высокая стоимость и уровень требуемого обслуживания, в том числе частая калибровка приборов специалистом-рентгенологом.

Мегавольтные приборы радиотерапии применяются для лечения широкого спектра опухолей и участков. В число опухолей, облучение которых обычно производится при лечении рака у животных, входят опухоли тучных клеток, саркомы мягких тканей, назальные опухоли, опухоли мозга, костей и различные оральные опухоли.Мультимодальный подход к борьбе с раком стал общепринятым методом лечения, и многие пациенты, принимавшие лучевую терапию, также будут подвергнуты операции или дополнительной химиотерапии, или и тому и другому. В общих случаях реакция на лучевую терапию улучшалась в сочетании с операцией и облучением. Облучение пациентов проводилось либо до операции, либо после нее. В настоящее время продолжаются прения по поводу оптимального подхода к комплексной терапии. Опухоли тучных клеток, саркомы мягких тканей и большая часть других твердых опухолей наиболее эффективно лечатся в сочетании с облучением и операцией. Назальные опухоли эффективно лечатся только мегавольтной лучевой терапией, и результаты ее улучшаются после предшествующей операции. При мегавольтной лучевой терапии имеется область, в которой накапливается доза облучения, и воздушные полости, возникшие в результате циторедуктивной операции до облучения, меняются и препятствуют облучению назальных опухолей. Применение паллиативной лучевой терапии (грубо фракционированной лучевой терапии) увеличивается благодаря подбору пациентов, которые лучше всего подходят для этого метода. Паллиативная лучевая терапия применяется для лечения пациентов с болезненными костными метастазами или обширными неудаляемыми опухолями, сопровождающимися метастазами или без них, и для облегчения непроходимости (например, нарушения дыхания) вследствие опухоли.

Другие приборы
Циклотроны имеют ограниченное применение в ветеринарной медицине. Они используются для ускорения протонов при протонной лучевой терапии и для образования нейтронного излучения. Преимуществом протонной лучевой терапии по сравнению с рентгеновскими лучами и гамма-лучами является быстрое уменьшение дозы до нуля в конце диапазона протонного излучения. В случае гамма-лучей, выделяемых кобальтовым прибором, или рентгеновских лучей, выделяемых линейным ускорителем, проявляется явная потеря энергии при проникновении в ткани. Доза, накапливаемая в тканях при протонной терапии, медленно увеличивается с глубиной проникновения в ткань и достигает максимального уровня ближе к концу радиуса действия частиц, который называется пиком Брэгга, а затем снижается до нуля в конце данного радиуса действия. Кроме того, существует минимальное боковое рассеяние радиации протонами. В одном ветеринарном учреждении в Европе используется конформная протонная лучевая терапия с использованием 177 мегавольтных протонов для лечения рака у домашних животных.

Терапия с захватом нейтронов бора (BNCT) имеет ограниченную доступность и применяется главным образом при лечении опухолей мозга. BNCTвключает внутривенное введение стабильного нерадиактивного изотопа бора (10В), который в основном концентрируется в опухолевых клетках. После этого опухоль облучают (одной дозой радиации) с применением пучка низкоэнергетических нейтронов, которые при абсорбции или захвате бором вызывают облучение с малым радиусом действия, сопровождаемое образованием преимущественно альфа-частиц. Альфа-частицы характеризуются высокоэнергетическим линейным переносом излучения (LET) с очень короткой длиной траектории, минимальным разрушением, уменьшением зависимости от присутствия кислорода для радиационного повреждения и способностью уничтожать как делящиеся, так и неделящиеся раковые клетки. Главным недостатком BNCT- кроме ограниченной доступности — является то, что нейтроны быстро ослабляются в ткани; поэтому трудно бывает лечить опухоли на значительной глубине. Очевидно, что BNCTэквивалентна обычной наружной лучевой терапии при лечении опухолей мозга у собак.

Брахитерапия

При брахитерапии источник радиации находится на близком расстоянии от тканей, которые предстоит облучать. Брахитерапия обычно использует изотопы в виде семян или игл, помещенные на пациенте или внутри его тела. Существует два вида брахитерапии. При внутриполостной брахитерапииисточник радиации помещается в какую-то полость тела в непосредственной близости от опухоли. При внутритканевой брахитерапиирадиоактивные семена имплантируются непосредственно в опухоль; это основной вид брахитерапии, применяемый для лечения больных раком животных.

Для внутритканевой брахитерапии применяются либо временные, либо постоянные имплантаты. Наиболее часто применяемым радионуклеидом является иридий 192 в качестве временного имплантата. Применяемая доза облучения зависит от множества факторов, включая количество и активность радиоактивных источников, их геометрическое распределение в опухоли и продолжительность времени, на которое имплантаты остаются в пациенте. При внутритканевой брахитерапии существуют два различных метода: с низкой и высокой мощностью дозы облучения. Брахитерапия с низкой мощностью дозы облученияиспользует радиоактивные ИСТОЧНИКИотносительно малой активности, которые помещаются в опухоль и обычно дают необходимую дозу радиации в течение 6-8 дней. При брахитерапии с высокой мощностью дозы облучения высокоактивные радиоактивные источники имплантируются в опухоль с использованием заряжающего устройства от радиоактивного источника методом дистанционного управления. Пациенту дают общий наркоз, после чего катетеры имплантируют в опухоль. С помощью нерадиоактивных источников делаются ортогональные рентгеновские снимки для визуализации расположения радиоактивных источников. Распределение и местонахождение этих источников вносят в компьютерную программу, чтобы установить распределение дозы и время лечения. Проводят один сеанс лечения, продолжительность которого зависит от дозы радиации от одного или нескольких источников и времени, необходимого, чтобы получить нужную дозу радиации для уничтожения опухолевых клеток.

Преимуществом внутритканевой брахитерапии является возможность обеспечения высокой местной дозы радиации за сравнительно короткий промежуток времени с минимальным облучением окружающих здоровых тканей. При удалении от источника доза быстро уменьшается, как следует из инверсивного квадратичного закона (доза из точечного источника меняется обратно пропорционально квадрату расстояния). Недостатки внутритканевой брахитерапии включают облучение персонала радиоактивными источниками в процессе их размещения и удаления и необходимость особого ухода за пациентами во время их госпитализации. Риск, связанный с радиоактивным облучением, можно свести к минимуму путем использования метода дистанционного управления при зарядке устройства от радиоактивного источника и изоляции от пациентов во время лечения. Катетер вводят в опухоль, делают расчет необходимой дозы, после чего методом дистанционного контроля источники радиации в виде игл или семян помещают в катетер. Другим недостатком внутритканевой брахитерапии является то, что для размещения радиоактивного источника нужна операция. В ветеринарной онкологии при лечении домашних животных брахитерапия применяется при опухолях носовой полости, кожи и подкожных тканей. Брахитерапию можно применять при лечении твердых опухолей, а также можно разместить радиоактивные источники для лечения остаточного онкологического заболевания после циторедуктивной операции.

Радиоактивные источники со сравнительно коротким периодом полураспада можно оставить в теле пациента. Йод 125 является наиболее часто применяемым перманентным внутриполостным имплантатом. Преимуществом перманентных имплантатов является необходимость лишь однократной анестезии для размещения источников, и при выписке пациента из больницы источники остаются в его теле.

Стронций 90
Другим видом брахитерапии является плезиотерапия, или поверхностная терапия, при которой радиоактивный источник-аппликатор контактирует с поверхностью опухоли. Аппликаторы стронция-90 применяются для доставки бета-частиц в поверхностную опухоль. Бета-частицы обладают ограниченной проникающей способностью. Глубина дозовых характеристик облучения стронцием-90 ограничивает его применение для опухолей глубиной менее 2-3 мм. Лечение также ограничивается поражениями сравнительно малого диаметра, так как стандартный аппликатор имеет активный диаметр менее 1 см. Период полураспада стронция-90 равен 28,9 лет. При распаде стронция-90 получается иттрий 90 (90Y), который испускает бета-частицы с максимальной энергией 2,27 мегавольт. Для большинства аппликаторов 50%-ная изодозная кривая соответствует глубине в 2 мм, и вся энергия, идущая от излучения бета-частиц, эффективно абсорбируется первыми 4 мм ткани. Этот вид радиации использовался в основном для лечения плоскоклеточного рака у кошек с поверхностным поражением кожи. Данное лечение обеспечивает сравнительно высокую дозу радиации, порядка 100-200 Гр за один сеанс, и при необходимости лечение можно повторить. Острые реакции на облучение бывают незначительными и обычно проходят самопроизвольно с минимальными хроническими радиационными побочными эффектами или без них.

Радиоизотопы

Радиоактивный йод (1311)

Наиболее часто применяемым радиоизотопом в ветеринарной медицине является радиоактивный йод (1311). Данный изотоп применяется при лечении гипертиреоза у кошек. Радиоактивный йод доступен во многих видах лечения, включая частную медицинскую практику и академические учреждения. Как правило, его вводят в виде внутривенного болюса, но он равным образом эффективен и при подкожном введении. Существует оральная форма введения 1311, но лечение этой формой требует более высокой дозы, и введение ее представляет сложность, если у пациента рвота. Для определения дозы радиоактивного йода применяется несколько различных методов. Методы дозировки радиоактивного йода колеблются от фиксированной дозы (например, мКи) до выбора дозы в зависимости от сочетания факторов, включая тяжесть клинических признаков, размеры щитовидной железы и содержание тироксина (Т4) в сыворотке крови и до более сложных методов, основанных на дозе индикатора радиоактивного йода. Период полураспада 1311 составляет 8 дней. Радиоактивный йод поглощается и концентрируется в гиперпластической ткани щитовидной железы. Главной причиной некроза клеток является излучение радиоактивным йодом бета-частиц, которые могут проникать максимально на 2 мм в ткань и проходить среднее расстояние 400 мм. Здоровая ткань щитовидной железы является защищенной, поскольку меньше радиоактивного йода поглощается ослабленной тканью щитовидной железы, и бета-частицы могут пройти лишь короткое расстояние.

Кроме того, паращитовидные железы и другие ткани цервикальной области не разрушаются йодом 1311. 1311, не поглощаемый щитовидной железой, выводится с мочой и в меньшей степени с калом. Большинство кошек становятся эутиреозными (с нормальным функционированием щитовидной железы) в течение двух недель после введения однократной дозы 1311, при этом 90% становятся эутиреозными через три месяца после лечения. Радиойод является альтернативным видом лечения при гипертиреозе у кошек.

Главным недостатком лечения радиоактивным йодом является требование госпитализации на 1-3 недели, пока доза на поверхности щитовидной железы не снизится до приемлемого уровня. Другими недостатками могут быть временное затруднение глотания вследствие вызванного радиацией тиреодита, и у незначительного числа пациентов возникает гипотиреоз. Кошек со злокачественными карциномами щитовидной железы, страдающих также гипертиреозом, можно лечить радиоактивным йодом. Но им требуется более высокая доза 1311 (10-30 мКи). Рекомендуется лечить кошек с гипертиреозом и злокачественными карциномами щитовидной железы сочетанием циторедуктивной хирургии с и высокими дозами радиойода. Кроме того, 1311 использовался при лечении собак с функциональными метастатическими карциномами щитовидной железы и у собак с «нефункциональной»- карциномой щитовидной железы, с отдаленными метастазами или без них. Пациенты с обширными легочными метастазами обладают повышенным риском развития радиационного пневмонита.

Фосфор 32 (32Р)
Радиоактивный фосфор 32Р имеет период полураспада 14,3 дней и является источником чистых бета-частиц с максимальной энергией 1,71 мегавольт. Радиоактивный фосфор, получаемый в виде фосфата натрия, накапливается главным образом в костях и локализуется на участках повышенного роста клеток в костном мозге. Данный радиоизотоп использовался у ограниченного числа собак с истинной полицитемией (rubravera) и тромбоцитемией, при этом положительные реакции наблюдались у некоторого числа пациентов. Радиофосфор применялся у больных раком людей для облегчения боли, вызванной костными метастазами, но он мог вызывать супрессию костного мозга. Радиофосфор мало доступен для лечения больных раком животных.

Коллоидная суспензия 32 Р в виде хромового фосфата может применяться для внутриполостной инстилляции при лечении злокачественных выпотов. Поглощение клетками, выстилающими серозную поверхность, приводит к фиброзу и как следствие этого — уменьшению количества вырабатываемой жидкости.

Самарий-153 (153Sm)
Самарий-153 EDTMPиспользовался главным образом при лечении костных опухолей у собак. Когда самарий-153 связывается с этилендиаминтетраметилен фосфатом (EDTMP) и вводится внутривенно, он усваивается в основном метаболически активными костными клетками. Вводимая доза, которая применялась у собак, составляет 1,0 мКи/кг (37 МБк). Использование данного метода лечения костных опухолей еще не выверено до конца, но он может быть эффективным в лечении первичных и метастатических костных опухолей.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *