Что такое гамма облучение
Виды радиоактивных излучений
Навигация по статье:
Радиация и виды радиоактивных излучений, состав радиоактивного (ионизирующего) излучения и его основные характеристики. Действие радиации на вещество.
Что такое радиация
Для начала дадим определение, что такое радиация:
Радиоактивное (ионизирующее) излучение можно разделить на несколько типов, в зависимости от вида элементов из которого оно состоит. Разные виды излучения вызваны различными микрочастицами и поэтому обладают разным энергетическим воздействие на вещество, разной способностью проникать сквозь него и как следствие различным биологическим действием радиации.
Альфа излучение
Альфа (α) излучение возникает при распаде нестабильных изотопов элементов.
Альфа частицы обладают большой массой и излучаются с относительно невысокой скоростью в среднем 20 тыс. км/с, что примерно в 15 раз меньше скорости света. Поскольку альфа частицы очень тяжелые, то при контакте с веществом, частицы сталкиваются с молекулами этого вещества, начинают с ними взаимодействовать, теряя свою энергию и поэтому проникающая способность данных частиц не велика и их способен задержать даже простой лист бумаги.
Однако альфа частицы несут в себе большую энергию и при взаимодействии с веществом вызывают его значительную ионизацию. А в клетках живого организма, помимо ионизации, альфа излучение разрушает ткани, приводя к различным повреждениям живых клеток.
Из всех видов радиационного излучения, альфа излучение обладает наименьшей проникающей способностью, но последствия облучения живых тканей данным видом радиации наиболее тяжелые и значительные по сравнению с другими видами излучения.
Облучение радиацией в виде альфа излучения может произойти при попадании радиоактивных элементов внутрь организма, например, с воздухом, водой или пищей, а также через порезы или ранения. Попадая в организм, данные радиоактивные элементы разносятся током крови по организму, накапливаются в тканях и органах, оказывая на них мощное энергетическое воздействие. Поскольку некоторые виды радиоактивных изотопов, излучающих альфа радиацию, имеют продолжительный срок жизни, то попадая внутрь организма, они способны вызвать в клетках серьезные изменения и привести к перерождению тканей и мутациям.
Радиоактивные изотопы фактически не выводятся с организма самостоятельно, поэтому попадая внутрь организма, они будут облучать ткани изнутри на протяжении многих лет, пока не приведут к серьезным изменениям. Организм человека не способен нейтрализовать, переработать, усвоить или утилизировать, большинство радиоактивных изотопов, попавших внутрь организма.
Нейтронное излучение
Не обладая зарядом, нейтронное излучение сталкиваясь с веществом, слабо взаимодействует с элементами атомов на атомном уровне, поэтому обладает высокой проникающей способностью. Остановить нейтронное излучение можно с помощью материалов с высоким содержанием водорода, например, емкостью с водой. Так же нейтронное излучение плохо проникает через полиэтилен.
Нейтронное излучение при прохождении через биологические ткани, причиняет клеткам серьезный ущерб, так как обладает значительной массой и более высокой скоростью чем альфа излучение.
Бета излучение
Бета (β) излучение возникает при превращении одного элемента в другой, при этом процессы происходят в самом ядре атома вещества с изменением свойств протонов и нейтронов.
При бета излучении, происходит превращение нейтрона в протон или протона в нейтрон, при этом превращении происходит излучение электрона или позитрона (античастица электрона), в зависимости от вида превращения. Скорость излучаемых элементов приближается к скорости света и примерно равна 300 000 км/с. Излучаемые при этом элементы называются бета частицы.
Имея изначально высокую скорость излучения и малые размеры излучаемых элементов, бета излучение обладает более высокой проникающей способностью чем альфа излучение, но обладает в сотни раз меньшей способность ионизировать вещество по сравнению с альфа излучением.
Бета радиация с легкостью проникает сквозь одежду и частично сквозь живые ткани, но при прохождении через более плотные структуры вещества, например, через металл, начинает с ним более интенсивно взаимодействовать и теряет большую часть своей энергии передавая ее элементам вещества. Металлический лист в несколько миллиметров может полностью остановить бета излучение.
Если альфа радиация представляет опасность только при непосредственном контакте с радиоактивным изотопом, то бета излучение в зависимости от его интенсивности, уже может нанести существенный вред живому организму на расстоянии несколько десятков метров от источника радиации.
Если радиоактивный изотоп, излучающий бета излучение попадает внутрь живого организма, он накапливается в тканях и органах, оказывая на них энергетическое воздействие, приводя к изменениям в структуре тканей и со временем вызывая существенные повреждения.
Некоторые радиоактивные изотопы с бета излучением имеют длительный период распада, то есть попадая в организм, они будут облучать его годами, пока не приведут к перерождению тканей и как следствие к раку.
Гамма излучение
Гамма радиация сопровождает процесс распада атомов вещества и проявляется в виде излучаемой электромагнитной энергии в виде фотонов, высвобождающихся при изменении энергетического состояния ядра атома. Гамма лучи излучаются ядром со скоростью света.
Когда происходит радиоактивный распад атома, то из одних веществ образовываются другие. Атом вновь образованных веществ находятся в энергетически нестабильном (возбужденном) состоянии. Воздействую друг на друга, нейтроны и протоны в ядре приходят к состоянию, когда силы взаимодействия уравновешиваются, а излишки энергии выбрасываются атомом в виде гамма излучения
Гамма излучение обладает высокой проникающей способностью и с легкостью проникает сквозь одежду, живые ткани, немного сложнее через плотные структуры вещества типа металла. Чтобы остановить гамма излучение потребуется значительная толщина стали или бетона. Но при этом гамма излучение в сто раз слабее оказывает действие на вещество чем бета излучение и десятки тысяч раз слабее чем альфа излучение.
Рентгеновское излучение
Рентгеновское излучение сходно по действию с гамма излучением, но обладает меньшей проникающей способностью, потому что имеет большую длину волны.
Рассмотрев различные виды радиоактивного излучения, видно, что понятие радиация включает в себя совершенно различные виды излучения, которые оказывают разное воздействие на вещество и живые ткани, от прямой бомбардировки элементарными частицами (альфа, бета и нейтронное излучение) до энергетического воздействия в виде гамма и рентгеновского излечения.
Каждое из рассмотренных излучений опасно!
Сравнительная таблица с характеристиками различных видов радиации
характеристика | Вид радиации | ||||
Альфа излучение | Нейтронное излучение | Бета излучение | Гамма излучение | Рентгеновское излучение | |
излучаются | два протона и два нейтрона | нейтроны | электроны или позитроны | энергия в виде фотонов | энергия в виде фотонов |
проникающая способность | низкая | высокая | средняя | высокая | высокая |
облучение от источника | до 10 см | километры | до 20 м | сотни метров | сотни метров |
скорость излучения | 20 000 км/с | 40 000 км/с | 300 000 км/с | 300 000 км/с | 300 000 км/с |
ионизация, пар на 1 см пробега | 30 000 | от 3000 до 5000 | от 40 до 150 | от 3 до 5 | от 3 до 5 |
биологическое действие радиации | высокое | высокое | среднее | низкое | низкое |
Как видно из таблицы, в зависимости от вида радиации, излучение при одной и той же интенсивности, например в 0.1 Рентген, будет оказать разное разрушающее действие на клетки живого организма. Для учета этого различия, был введен коэффициент k, отражающий степень воздействия радиоактивного излучения на живые объекты.
Коэффициент k | |
Вид излучения и диапазон энергий | Весовой множитель |
Фотоны всех энергий (гамма излучение) | 1 |
Электроны и мюоны всех энергий (бета излучение) | 1 |
Нейтроны с энергией 20 МэВ (нейтронное излучение) | 5 |
Протоны с энергий > 2 МэВ (кроме протонов отдачи) | 5 |
Альфа-частицы, осколки деления и другие тяжелые ядра (альфа излучение) | 20 |
Чем выше «коэффициент k» тем опаснее действие определенного вида радиции для тканей живого организма.
Видео: Виды радиации
Новейшие методики лечения опухолей любой локализации
Амбулаторное или стационарное лечение
Без проколов и разрезов
Заведующий отдела лучевой терапии, врач радиолог, д.м.н., профессор, главный радиолог Минздрава России Евгений Витальевич Хмелевский
Записаться к врачу
Оставьте заявку и ожидайте консультацию нашего специалиста
Лучевая терапия – это один из наиболее эффективных и востребованных методов лечения в онкологии. Он необходим не менее 60 процентам онкологических пациентов на разных этапах лечения. Современная лучевая терапия в ФГБУ «НМИЦ радиологии» и его филиалах отличается использованием самых последних достижений и методик лечения.
Когда применяется лучевая терапия?
Лучевая терапия в онкологии играет важную роль. Наравне с хирургическим и лекарственным методами лечения, лучевая терапия позволяет добиться при некоторых заболеваниях полного излечения, например, при лимфогранулематозе, раке кожи, раке предстательной железы, раке шейки матки, некоторых опухолях головы и шеи. Возможно, как применение лучевой терапии после операции по удалению опухоли, так и облучение до оперативного вмешательства. Многое зависит от расположения и типа новообразования. При ряде заболеваний лучевая терапия и химиотерапия дополняют хирургическое лечение. Например, при злокачественных опухолях лёгкого, раке мочевого пузыря и многих других заболеваний. Лучевая терапия рака молочной железы, прямой кишки также является важным компонентом комбинированного или комплексного лечения.
При ряде заболеваний лучевая терапия избавляет больного от мучительных симптомов заболевания. Например, при раке лёгкого лучевая терапия позволяет избавиться от боли, кровохарканья, затрудненного дыхания. Лучевой метод используется и в лечении многих неопухолевых заболеваний. Сегодня этот вид лечения часто используется для лечения пяточных шпор, некоторых воспалительных заболеваний, при которых традиционные методы лечения оказываются неэффективными.
Методы, виды, оборудование
Существующие способы облучения пациента можно разделить на две основные группы: дистанционное и контактное.
При дистанционном (наружном) облучении источник излучения находится на расстоянии от больного; |
При контактном облучении источники излучения размещаются либо в полости органа, либо внутри опухолевой ткани (соответственно внутриполостная и внутритканевая лучевая терапия). |
Сочетание двух методов лечения лучевой терапией принято называть сочетанной лучевой терапией. |
При конформной лучевой терапии форма облучаемого объёма максимально приближена к форме опухоли. Здоровые ткани при этом почти не повреждаются. |
Повышение температуры внутри опухоли повышает эффективность лечения и улучшает его результаты. |
В ходе брахитерапии источник излучения помещается непосредственно вглубь опухоли и мощно воздействует на неё изнутри. |
Основными источниками дистанционного облучения служат ускорители электронов, гамма-терапевтические или рентгенотерапевтические установки различной конструкции или, которые дают тормозное или фотонное излучение с энергией от 4 до 20 МэВ и электроны разной энергии, которую подбирают в зависимости от глубины залегания опухоли. Также применяют генераторы нейтронов, ускорители протонов и других ядерных частиц. В настоящее время активно используют установки «гамма-нож» и «кибер-нож». Наибольшее распространение такая лучевая терапия получила в области лечения опухолей мозга. |
О системе «КИБЕРНОЖ»
Что это?
«КиберНож» – новейший радиотерапевтический ускорительный комплекс, который позволяет воздействовать на патологические образования (злокачественные опухоли и их метастазы, доброкачественные опухоли, анатомические дефекты сосудистой системы, т.е. артерио-венозные мальформации и т.д.). Аппарат управляется мощной компьютерной системой, что позволяет с микроскопической точностью фокусировать пучок излучения в любой части человеческого тела. Благодаря современному программному обеспечению, система позволяет подводить необходимые дозы облучения к патологическому очагу, не повреждая окружающие здоровые ткани и жизненно важные органы, даже на расстоянии 1 мм от мишени.
Что лечит КИБЕРНОЖ?
Данная процедура применима для доброкачественных и злокачественных образований любой локализации. В ряде случаев возможно одновременное облучение нескольких патологических очагов.
ЗАБОЛЕВАНИЯ, КОТОРЫЕ МОЖНО ЛЕЧИТЬ ЛУЧЕВОЙ ТЕРАПИЕЙ И КИБЕРНОЖОМ:
Ключевые преимущества
Процесс подготовки и лечения
Подготовка к лечению
Лучевая терапия всегда начинается с планирования. Для этого выполняется ряд исследований (рентгенография, УЗИ, компьютерная томография, магнитно-резонансная томография и др.), при которых определяется точное месторасположение новообразования. Врач-радиолог до начала лучевого лечения внимательно изучает историю заболевания, результаты проведенного обследования, осматривает пациента. На основании имеющихся данных врач принимает решение о способе лечения больного и обязательно рассказывает пациенту о планируемом лечении, риске возникновения побочных эффектов и мерах по их профилактике. Ионизирующее излучение является небезопасным для здоровых тканей. Поэтому облучение проводится за несколько сеансов. Количество сеансов определяет врач-радиолог.
Во время сеанса лучевой терапии пациент не испытывает боли и каких-либо других ощущений. Облучение проходит в специально оборудованном помещении. Медицинская сестра помогает больному занять положение, которое было выбрано во время планирования (разметки). С помощью специальных блоков защищают от облучения здоровые органы и ткани. После этого начинается сеанс, который длится от одной до нескольких минут. Врач и медицинская сестра наблюдают за процедурой из кабинета, расположенного рядом с помещением, где проводится облучение.
Как правило, курс дистанционной лучевой терапии длится от 4 до 7 недель (без учета возможных перерывов в лечении). Внутриполостное (и внутритканевое) облучение занимает меньше времени. Существует методика, при которой за один сеанс дают большую дозу, при этом общая доза за курс меньше (при равном эффекте). В таких случаях облучение проводится в течение 3-5 дней. Иногда курс лучевой терапии можно провести амбулаторно, без госпитализации и круглосуточного пребывания в больнице.
Консультация врача онколога-радиотерапевта
Топометрия на аппарате КТ для выбора мишени воздействия
Компьютерное моделирование облучения с учетом окружающих здоровых тканей и органов
Реализация сеанса (сеансов) облучения
Для пациентов
Часто задаваемые вопросы
Новообразование, как правило, должно иметь размеры до 4-5 см. При наличии метастаза должен быть контроль над первичным очагом, первичная опухоль, за некоторыми исключениями, должна быть верифицирована гистологически, общее состояние пациента должно позволять ему спокойно лежать в процессе сеанса облучения, процесс онкозаболевания не должен быть диссеминированным.
Для того, чтобы в короткие сроки принять взвешенное решение о возможности лечения на системе КиберНож мы просим предоставить:
1. Краткие сведения о настоящем состоянии пациента и его основных жалобах.
2. Диагноз, если он уже установлен.
3. Данные проведенного ранее обследования, подтверждающие или предполагающие наличие указанного диагноза.
4. Данные о проведенном ранее лечении (операция, лучевая или химиотерапия).
5. Гистологическое заключение, если верификация была выполнена.
6. Данные МРТ и/или КТ в DICOM-формате (предлагается разместить на файлообменнике выбранном по Вашему усмотрению с предоставлением доступа к информации).
7. Сформулировать цель обращения.
Для выполнения лечения госпитализации не требуется. Лечение выполняется в амбулаторном порядке и более того, пациент сразу после лечения может вернуться к выполнению своих трудовых обязанностей и полноценной семейной жизни.
Обычно курс лучевой терапии КиберНожом занимает от 1 до 5 сеансов, каждый из которых длится в среднем от 30 до 120 минут.
Стоимость лечения составляет от 150 тыс. руб. до 350 тыс. руб. в зависимости от конкретного случая.
Лечение значительной части различных заболеваний подлежащих воздействию на КиберНоже, можно провести по ВМП (квоте).
Побочные явления
При проведении и после лучевой терапии могут наблюдаться побочные эффекты в виде лучевых реакций и повреждения тканей, находящихся рядом с опухолью. Лучевыми реакциями называют временные, обычно самостоятельно проходящие функциональные изменения в тканях, окружающих опухоль. Степень выраженности побочных эффектов лучевой терапии зависит от локализации облучаемой опухоли, её размеров, методики облучения, общего состояния пациента (наличия или отсутствия сопутствующих заболеваний). Лучевые реакции могут быть общими и местными. Общая лучевая реакция – это реакция всего организма больного на лечение, проявляющаяся: ухудшением общего состояния (кратковременным повышением температуры тела, слабостью, головокружением); нарушением функции желудочно-кишечного тракта (снижением аппетита, тошнотой, рвотой, диарей); нарушением сердечно-сосудистой системы (тахикардией, болями за грудиной); гемопоэтическими нарушениями (лейкопенией, нейтропенией, лимфопенией и др.).
Общие лучевые реакции возникают, как правило, при облучении больших объёмов тканей и имеют обратимый характер (прекращаются по окончании лечения). Например, при проведение лучевой терапии рака простаты может спровоцировать воспаление мочевого пузыря и прямой кишки.
• При дистанционной лучевой терапии в проекции поля облучения часто возникает сухость кожи, шелушение, зуд, краснота, появление мелких пузырьков. Для предупреждения и лечения такой реакции используют мази (по рекомендации врача-радиолога), аэрозоль «Пантенол», кремы и лосьоны для ухода за детской кожей. Кожа после облучения теряет устойчивость к механическим воздействиям и требует к себе бережного и щадящего отношения.
• При лучевой терапии опухолей головы и шеи может отмечаться выпадение волос, нарушение слуха, ощущение тяжести в голове.
• При лучевой терапии опухолей лица и шеи, например, при раке гортани, может отмечаться сухость во рту, першение в горле, боли при глотании, осиплость голоса, снижение и потеря аппетита. В этот период полезна пища, приготовленная на пару, а также варенная, протертая или измельченная пища. Питание при лучевой терапии должно быть частым, небольшими порциями. Рекомендуется употреблять больше жидкости (кисели, фруктовые компоты, отвар шиповника, не кислый клюквенный морс). Для уменьшения сухости и першения в горле используется отвар ромашки, календулы, мяты. Рекомендуется закапывать в нос масло облепихи на ночь, а днем принимать натощак несколько ложек растительного масла. Зубы следует чистить мягкой зубной щеткой.
• При облучении органов грудной полости могут возникать боли и затруднение при глотании, сухой кашель, одышка, болезненность мышц.
• При облучении молочной железы может отмечаться болезненность мышц, припухлость и болезненность молочной железы, воспалительная реакция кожи в области облучения. Иногда отмечается кашель, воспалительные изменения в горле. За кожей необходимо ухаживать по вышеописанной методике.
• При облучении органов брюшной полости может отмечаться потеря аппетита, снижение веса, тошнота и рвота, жидкий стул, боли. При облучении органов малого таза побочными эффектами являются тошнота, потеря аппетита, жидкий стул, нарушения мочеиспускания, болезненность в прямой кишке, у женщин – сухость влагалища и выделения из него. Для своевременного устранения этих явлений рекомендуется диетическое питание. Кратность приемов пищи следует увеличить. Пища должна быть отварной или приготовленной на пару. Не рекомендуются острые, копченые, соленые блюда. При вздутии живота следует отказаться от молочных продуктов, рекомендуются протертые каши, супы, кисели, паровые блюда, пшеничный хлеб. Потребление сахара следует ограничить. Сливочное масло рекомендуется класть в готовые блюда. Возможно применение препаратов, нормализующих микрофлору кишечника.
• При проведении лучевой терапии пациентам следует носить свободную одежду, которая не стесняет место, где проводится облучение, не натирает кожу. Нижнее белье должно быть изготовлено из льняной или хлопчатобумажной ткани. Для проведения гигиенических процедур следует использовать теплую воду и не щелочное (детское) мыло. В большинстве случаев все вышеуказанные изменения проходящие, при адекватной и своевременной коррекции имеют обратимый характер и не являются причиной прекращения курса лучевой терапии. Необходимо тщательное выполнение всех рекомендаций врача-радиолога в процессе лечения и после его окончания. Помните, что лучше предупредить осложнение, чем его лечить.
ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России обладает всеми необходимыми технологиями лучевого, химиотерапевтического и хирургического лечения, включая расширенные и комбинированные операции. Все это позволяет выполнить необходимые этапы лечения в рамках одного Центра, что исключительно удобно для пациентов.
Контактная информация
Отдел лучевой терапии МНИОИ имени П.А. Герцена – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России
Заведующий отделом д.м.н., главный внештатный радиолог Минздрава России Евгений Витальевич ХМЕЛЕВСКИЙ
+7 (495) 150-11-22
Единая справочная служба
125284, г. Москва, 2-й Боткинский пр., д.3
Прием на консультацию: c 10:00 до 14:00
Время работы: с 8:30 до 17:15 (по будням)
Что такое лучевая терапия? Словарь радиотерапевта
Елена Ивановна Тюряева, онколог и радиотерапевт НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова, рассказала о возможностях современной лучевой терапии и ее значении в борьбе с онкологическими заболеваниями.
Когда появилась лучевая терапия?
В 1896 году в Вене доктор Фройнд впервые в мире применил рентгеновское излучение не для диагностики заболевания, а для лечения поверхностно расположенного доброкачественного образования. Несколькими годами позднее супруги Пьер и Мария Кюри открыли радиоактивный радий, который стал использоваться для контактной радионуклидной терапии.
За 125 лет лучевая терапия, проделав огромный путь совершенствования, получила широкое применение и вышла на качественно новый уровень. По мнению экспертного сообщества, в настоящее время не менее 60-70 % всех онкологических пациентов нуждается в лучевой терапии.
Что такое лучевая терапия?
Лучевая терапия – это процесс использования ионизирующего излучения для лечения различных заболеваний, прежде всего, онкологических. Это один из самых высокотехнологичных методов терапии, объединяющий инженерно-технические разработки, физико-математические модели и достижения информационных технологий. Лучевая терапия требует специалистов-радиотерапевтов знаний в области биологии, анатомии, радиобиологии, лучевой диагностики и общей онкологии.
Цели лучевой терапии
Задача лучевой терапии – достижение максимально возможного воздействия на опухоль и зоны ее клинического и субклинического распространения с высокой степенью точности и минимальными последствиями для окружающих тканей и органов. Цель лучевой терапии – разрушение опухолевой массы, в идеале приводящее к ее ликвидации или уменьшению размеров и метастатического потенциала, замедлению роста, что способствует продлению жизни и улучшению ее качества.
Лучевая терапия может использоваться на разных этапах лечения:
Предоперационная лучевая терапия
Задача предоперационной лучевой терапии — максимальное уменьшение объема опухоли, предотвращение попадания опухолевых клеток в лимфатическую или кровеносную систему, снижение риска развития отдаленных метастазов. При большинстве типов опухолей наиболее часто используется тандем лучевой и химиотерапии. Такое комбинированное воздействие позволяет в дальнейшем выполнить радикальное вмешательство с полным удалением новообразование. В ряде случаев предоперационная лучевая/химиолучевая терапия может приводить к полному регрессу опухоли, таким образом оказываясь самостоятельным методом лечения. Достижение полного клинического регресса, доказанное рентгенологическими методами (КТ, МРТ, ПЭТ-КТ) и подкрепленное данными биопсии, увеличивает возможность отсрочки или отказа от операции. Так, для опухолей прямой кишки, с полным клиническим ответом на химиолучевую терапию, получила признание концепция «waitandsee», т.е. «жди и наблюдай», закрепленная в международных и национальных стандартах лечения.
Интраоперационная лучевая терапия
Интраоперационная лучевая терапия – это облучение ложа опухоли сразу же после удаления ее хирургическим путем, непосредственно в операционном поле. Это действенный метод снижения риска развития местного рецидива. Интраоперационная лучевая терапия используется при опухолях молочной железы, при саркомах мягких тканей и даже при новообразованиях ЖКТ. Этот метод очень эффективен, но не лишен недостатков. Во-первых, для ее проведения необходимы специальные мобильные и компактные лучевые установки, которые могут располагаться в операционной. Во-вторых, однократная доза облучения может оказаться недостаточной, а объем интраоперационно облучаемых тканей достаточно ограничен. Интраоперационная лучевая терапия не позволяет воздействовать на пути лимфоотока. Трудно обеспечить точность дозиметрического планирования. Лучевая процедура увеличивает время пребывания пациента под наркозом и общую продолжительность вмешательства. Поэтому чаще интраоперационная лучевая терапия является составной частью сочетанного облучения, этапом комплексного лечения.
Послеоперационная лучевая терапия
Послеоперационная лучевая терапия – это воздействие на зону удаленной опухоли и пути лимфооттока для того, чтобы предотвратить возможность распространения отдельных опухолевых клеток в ходе хирургического вмешательства, т.е. снижения рисков развития местных и отдаленных метастазов. Послеоперационная лучевая терапия бывает необходима и после обширных операций, и после малоинвазивных вмешательств. В настоящее время наиболее часто применяется в лечении рака молочной железы, сарком мягких тканей, опухолей головы и шеи.
Самостоятельная или дефинитивная лучевая терапия
Самостоятельная лучевая/химиолучевая терапия показана в тех случаях, когда ее эффективность сравнима с радикальным оперативным лечением, т.е. при раннем раке, или, напротив, когда радикальное вмешательство невозможно – при наличии общих противопоказаний или из-за распространенности опухоли. В настоящее время рассматривается в качестве альтернативного метода лечения ранних опухолей голосового отдела гортани, ряда новообразований кожи. Наибольшее применение нашла в лечении рака предстательной железы. В сочетании с химиотерапией успешно используется при ранних опухолях пищевода, анального канала. Химиолучевое лечение является ведущим методом лечения рака шейки матки.
Наконец, лучевая терапия применяется для устранения симптомов опухолевого заболевания, таких, как боль, нарушение глотания и др. (симптоматическая лучевая терапия) или сдерживания опухолевого процесса (паллиативная лучевая терапия).
Технология лучевой терапии
Последовательность лечебных мероприятий для каждого больного принимается на онкологическом консилиуме в составе хирурга-онколога, химиотерапевта и радиотерапевта. Определив показания к лучевому лечению, врач-радиотерапевт формулирует общий план лечения: продолжительность курса, режим фракционирования дозы (доза за один сеанс облучения), суммарную дозу облучения, необходимость одновременного химиолучевого лечения, применения радиомодификаторов. Проведению сеансов облучения предшествуетэтап предлучевой подготовки.
Предлучевая подготовка включает:
Компьютерная топометрия
Создание индивидуальной дозиметрической карты облучения начинается с компьютерной топометрии, которую проводит врач-рентгенолог совместно с радиотерапевтом. На компьютерном томографе-симуляторе, с теми же фиксирующими приспособления и в том же положении, в котором будет проводиться лечение, сканируется область анатомического расположения опухоли (грудная клетка, брюшная полость, головной мозг и т.д.). Оцениваются структурные и анатомические особенности — локализация опухоли, протяженность объема, взаимоотношение со смежными органами, плотность внутренних тканей. Во время этой процедуры на кожу больного выносятся графические ориентиры –метки для центрации пучков излучения, которые в дальнейшем позволят ускорить навигацию в процессе проведения сеансов лечения. Последовательность компьютерных сканов передается на планирующую станцию для создания индивидуального плана облучения.
Контуринг мишени и смежных органов
Дальше наступает этап обработки полученных изображений. Сканы импортируются в планирующую систему, где врач-радиотерапевт с помощью врача-рентгенолога производит выделение очертаний (оконтуривание) опухолевой мишени, всех смежных органов в каждом полученном скане. На основании совокупности объемных изображений в дальнейшем производится расчет дозных нагрузок в ходе лечения на опухоль и соседние органы с учетом их толерантности к облучению.
Дозиметрическое планирование
После завершения оконтуривания, оценки расположения опухоли и смежных органов, наступает этап дозиметрического планированиякурса лучевого лечения, который выполняется медицинскими физиками.Дозиметрическое планирование – это подбор количества и условий формирования пучков излучения, их пространственного размещения для того, чтобы подвести к опухоли максимально возможную терапевтическую дозу с минимальными последствиями для соседних органов. Современные медицинские ускорители, обладающие многолепестковыми коллиматорами, позволяют формировать поля сложной конфигурации, максимально точно соответствующие объему и форме облучаемой мишени, производя т.н. конформное облучение. Исходя из поставленных задач, оптимальный охват мишени может быть спланирован с использованием 3D многопольного облучения с объемно-модулируемой интенсивностью (IMRT) или дуговой модулируемой интенсивностью пучка излучения (VMAT).
На изображении представлен пример 3D многопольного излучения. Видно, что для облучения опухоли используется 3 пучка.
Средства иммобилизации пациента
Для того, чтобы осуществлять точную подачу ионизирующего излучения к облучаемой мишени, необходимо четко воспроизводить то положение, в котором шел процессе подготовки к лучевому лечению, т.е. компьютерная топометрия и дозиметрическое планирование. Это обеспечивается разнообразными средствами для укладки, иммобилизации пациента. Они могут быть в виде разных штатных дек с подголовниками, креплениями, валикамии подставками для рук, ног, таза. Есть и индивидуальные средства. Например, вакуумные матрасы и термопластические маски, фиксирующие индивидуальные формы тела пациента в положении облучения. Эти приспособления позволяют избегать смещения облучаемой зоны из-за непроизвольных движений пациента.
Виды лучевой терапии
Дистанционная лучевая терапия
При дистанционном облучении источник ионизирующего излучения находится на расстоянии — вне тела пациента и вне опухолевой мишени. В зависимости от типа излучающего аппарата дистанционная лучевая терапия включает в себя рентгенотерапию, телегамматерапию, электронную и протонную терапию. Наиболее распространенным вариантом дистанционной лучевой терапии в настоящее время является облучение высокоэнергетическими фотонами и пучками электронов на медицинских ускорителях электронов. Современные модели ускорителей с помощью компьютерного управления параметрами и геометрией пучка излучения обеспечивают максимальное соответствие формы очага-мишени и распределения в нем дозы облучения. Возможность формирования пучков тормозного (фотонного) и корпускулярного (электронного) излучения с различной мощностью — от 6 МэВ до 18-20 МэВ — позволяет облучать как поверхностные, так и расположенные глубоко в тканях тела объекты.
Особое внимание в настоящее время приковано к протонной терапии. Первый в России клинический центр протонной терапии был построен в Санкт-Петербурге. Преимущество метода состоит в особенности тяжелых заряженных частиц (протонов). Протоны максимально высвобождают энергию торможения в конце пути своего пробега, причем спад дозы от 90% до 20% происходит на дистанции 2-5 мм. Такая возможность концентрации дозы в конце пробега частицы позволяет не только наилучшим образом сконцентрировать дозу, но и минимизировать лучевую нагрузку на ткани по ходу пучка и за патологическим очагом. Протонная терапия актуальна в онкоофтальмологии, радионейрохирургии, и особенно для пациентов детского возраста. В настоящее время сфера применения протонной терапии расширяется, однако пока использование метода существенно ограничивается его высокой стоимостью.
Современной технологией дистанционного облучения является стереотаксическая лучевая терапия – метод высокопрецизионного крупнофракционного облучения опухолей размером не более 5 см. В отличие от радиохирургии, разработанной для лечения опухолей головного мозга, использующей однократное облучение, общее число фракций при стереотаксическом облучении варьирует от 1 до 5-6. Разовая очаговая доза составляет от 8 Гр до 20 Гр, суммарная эквивалентная поглощенная доза от 50 Гр до 150 Гр, что существенно выше, чем при классическом варианте фракционирования лучевой терапии. Гамма-нож — один из видов лучевых установок для стереотаксического облучения новообразований головного мозга. Ускорители с микролепестковыми коллиматорами позволяют производить стереотаксическое облучение любых очагов (головной мозг, предстательная железа, легкое, кости, печень, поджелудочная железа, лимфоузлы, мягкие ткани). При стереотаксическом облучении обязательно учитываются смещения очага, возникающие при дыхании. Для этого запись КТ-изображений при КТ-симуляции производится с синхронизацией дыхательного цикла (4D лучевая терапия).
Контактная лучевая терапия
При контактной лучевой терапии или брахитерапии, источник излучения вводится внутрь пораженного органа. Преимущества такого вида терапии – это короткий курс, высокая точность и низкая нагрузка на смежные органы, что очень важно для дальнейшего качества жизни пациентов. Для брахитерапии используются различные радиоактивные источники – изотопы кобальта (Co⁶⁰), иридия (Ir¹⁹²), цезия (Cs¹³⁶).
Контактная лучевая терапия имеет разновидности: аппликационная, внутриполостная, внутритканевая и радионуклиднаялучевая терапия.
Аппликационная лучевая терапия
При аппликационной лучевой терапии источник располагается на поверхности облучаемого наружного объекта (кожа).
Внутриполостная лучевая терапия
При внутриполостной лучевой терапии источник подводят напрямую к опухоли в полости органа. Наиболее часто применяется при раке прямой кишки, анального канала, пищевода, при внутрибронхиальных образованиях. Внутриполостная или внутрипросветная брахитерапия чаще используется как этап сочетанной лучевой терапии, до или после дистанционного облучения. Однако нередко брахитерапия как самостоятельный метод достаточна после малоинвазивных операций при ранних стадиях рака. При паллиативном лечении рака пищевода брахитерапия — эффективный способ устранения дисфагии (расстройства акта глотания).
Внутритканевая лучевая терапия
При внутритканевой лучевой терапии источник вводят в ткани самой опухоли. Внутритканевая брахитерапия наиболее распространена при опухолях предстательной железы, широко используется при облучении молочной железы, при опухолях головы и шеи и при новообразованиях в печени.
Радионуклидная лучевая терапия
Перспективы лучевой терапии
Основными векторами дальнейшего развития лучевой терапии являются усовершенствование методик визуально ориентированного подведения дозы, влияние на радиочувствительность опухолевых клеток с помощью радиомодификаторов, применений комбинаций лучевого лечения с новыми химио- и иммунотерапевтическими агентами.
Беседовала
Анастасия Башкова
практикант отдела по связям с общественностью НМИЦ онкологии им. Н. Н. Петрова
Санкт-Петербургский государственный университет
Высшая школа журналистики и массовых коммуникаций