Κεφάλαιο 30 Γενικές αρχές ακτινοθεραπείας

Transcript

1 Κεφάλαιο 30 Γενικές αρχές ακτινοθεραπείας Ι. Ρ. Κούβαρης ΕΙΣΑΓΩΓΗ Ακτινοθεραπεία είναι η κλινική ογκολογική ειδικότητα αντιμετώπισης του καρκίνου με τη χρήση της ιοντίζουσας ακτινοβολίας. H εξάσκησή της απαιτεί τη γνώση των διαφόρων μορφών ακτινοβολίας και της δράσης τους στην ύλη, τον τρόπο συνδυασμού της με τις άλλες αντικαρκινικές θεραπείες, τη γνώση συμπεριφοράς των φυσιολογικών και των κακοήθων ιστών στην ακτινοβολία, και τέλος την εξοικείωση με απεικονιστικές εξετάσεις, ιδίως της υπολογιστικής τομογραφίας (CT) και του μαγνητικού συντονισμού (MRI), που είναι πλέον απαραίτητες για τον ακριβή σχεδιασμό της ακτινοθεραπείας. Η αντικαρκινική δράση της ακτινοβολίας διαπιστώθηκε αμέσως μετά την ανακάλυψη του Ραδίου το Η πρώτη επιτυχής θεραπεία ασθενούς με ακτινοβολία ανακοινώθηκε το 1899, με αποτέλεσμα έκτοτε η ακτινοθεραπεία να α ναπτύσσεται συνεχώς. Από το 1913 έως το 1930 υπήρξε πληθώρα δημοσιεύσεων αναφορικά με τη ραδιοθεραπεία στον καρκίνο της μήτρας. Από το 1932 εφαρμόζεται ακτινοθεραπεία εξωτερικής δέσμης με ακτίνες Χ ενέργειας 800 έως kv, ενώ σήμερα η ισχύς της έχει αυξηθεί με ενέργειες έως και 35 MeV. Η ακτινοθεραπεία κατέχει τη πρώτη θέση στην αντιμετώπιση του καρκίνου, αναλαμβάνοντας τα περισσότερα περιστατικά από κάθε άλλη ογκολογική ειδικότητα. Στη φαρέτρα της έχει εκτός από τα γνωστά σε όλους κοβάλτια, που ήταν για χρόνια το κύριο όπλο της, τους επιταχυντές και τις ραδιενεργείς πηγές όπως το ράδιο 226, το καίσιο 137, τον χρυσό 198, το ιρίδιο 192, το ιώδιο 125 και άλλα. Στόχος της ακτινοθεραπείας είναι η χορήγηση θεραπευτικής δόσης ακτινοβολίας, απόλυτα υπολογίσιμης και κατευθυνόμενης με μεγίστη ακρίβεια, σε συγκεκριμένο γεωμετρικό όγκο ιστών. Αρχή της είναι η χορήγηση υψηλής δόσης ακτινοβολίας στην κακοήθεια και ταυτόχρονα η προστασία των υγιών δομών που περιβάλλουν την ακτινοβολητέα περιοχή. Σε όλους τους συμπαγείς κακοήθεις όγκους, οι ιστοί που πρέπει να ακτινοβοληθούν είναι η πρωτοπαθής εστία και οι πιθανές θέσεις επέκτασης της νόσου. Σύνηθες είναι η ακτινοβολία να χορηγείται σε ημερήσιες δόσεις, το σύνολο των οποίων αποτελεί την ολική θεραπευτική δόση του όγκου. Το ύψος της συνολικής δόσης εξαρτάται από την α κτινευαισθησία του όγκου. Ως δόση ακτινοβολίας ορίζεται η μέση εναποτιθέμενη ενέργεια ανά μονάδα μάζας ιστού. Υπάρχουν δύο μονάδες μέτρησης της ακτινοβολίας, α) το roentgen (R) που μετρά την έκθεση στην ακτινοβολία και εκφράζει το ποσό των ιοντισμών 1, τον οποίον προκαλούν τα φωτόνια, ανά μονάδα μάζας αέρα και β) το 1 Ιοντισμός είναι η απόσπαση ηλεκτρονίων από ένα άτομο μετά την πρόσκρουση σ αυτό φωτονίων. 495

2 gray (Gy) το οποίο εκφράζει την απορροφούμενη ενέργεια ανά μονάδα υλικού για όλες τις ιοντίζουσες ακτινοβολίες και για κάθε υλικό. Παλαιότερα η μονάδα μέτρησης της απορροφούμενης από τους ιστούς ακτινοβολίας ήταν το rad. Η αντιστοιχία είναι 1 Gy = 100 rad. Ο σκοπός της ακτινοθεραπείας μπορεί να είναι η ριζική θεραπευτική αντιμετώπιση μιας κακοήθειας, ή η ενίσχυση του θεραπευτικού αποτελέσματος της χειρουργικής και τέλος η ανακούφιση του ασθενούς από ενοχλητικά συμπτώματα που οφείλονται στην κακοήθεια. Διακρίνεται λοιπόν η ακτινοθεραπεία στη θεραπευτική ή ριζική, στην επικουρική, στη συμπληρωματική και στην παρηγορητική ή ανακουφιστική. α) Θεραπευτική ή ριζική. Σε πολλές περιπτώσεις η ακτινοθεραπεία αναλαμβάνει το κύριο θεραπευτικό βάρος στους ανεγχείρητους συμπαγείς όγκους, είτε λόγω προχωρημένου σταδίου είτε λόγω ιατρικών αντενδείξεων π.χ. καρδιακή ανεπάρκεια. Οι δόσεις που απαιτούνται είναι υψηλές, υπό την προϋπόθεση ότι το επιτρέπει η φυσική κατάσταση του ασθενούς. Η θεραπευτική ριζική ακτινοθεραπεία είναι εξίσου αποτελεσματική με την χειρουργική θεραπεία σε ορισμένες εντοπίσεις καρκίνου και για το ίδιο στάδιο π.χ. στον καρκίνο του τραχήλου της μήτρας. β) Επικουρική. Θεωρείται εκείνη που υποβοηθά το θεραπευτικό αποτέλεσμα της χειρουργικής, μειώνοντας σημαντικά τη πιθανότητα υποτροπής. Εφαρμόζεται επί ενδείξεων που προκύπτουν από τα παθολογοανατομικά ευρήματα. γ) Συμπληρωματική. Είναι το ίδιο σημαντική με την χειρουργική επέμβαση όσον αφορά στο θεραπευτικό αποτέλεσμα. Εφαρμόζεται στις περιπτώσεις α τελούς εξαιρέσεως του όγκου. Η δόση της ακτινοβολίας που απαιτείται είναι παραπλήσια της ριζικής ακτινοθεραπείας. Πρέπει να τονίσουμε ότι όταν η ακτινοθεραπεία συνδυάζεται με τη χειρουργική, δε θα πρέπει να είναι και οι δύο ριζικές διότι επισείουν σοβαρές επιπλοκές. Η απόφαση λοιπόν για χειρουργείο ή η επιλογή της έκτασής του πρέπει να γίνεται με πολύ σωφροσύνη, όπως βεβαίως και από πλευράς ακτινοθεραπείας η έκταση των πεδίων, η προστασία των υγιών ιστών και η επιλογή της δόσης. δ) Παρηγορητική ή ανακουφιστική. Σκοπός της είναι η άρση των ενοχλητικών συμπτωμάτων όπως π.χ. της μητρορραγίας της αιμόπτυσης, του μεταστατικού οστικού άλγους, της δυσκαταποσίας λόγω στενώσεως του οισοφάγου ή δύσπνοια λόγω στενώσεως ή αποφράξεως βρόγχου κλπ. Εφαρμόζεται ακόμα και αν το προσδόκιμο επιβίωσης είναι μικρό διότι εκτός από την ανακούφιση στοχεύει και στην επίτευξη μακράς ασυμπτωματικής περιόδου και στη βελτίωση της ποιότητας ζωής. ΕΙΔΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ ΠΟΥ ΧΡΗΣΙ ΜΟΠΟΙΟΥΝΤΑΙ ΣΤΗΝ ΑΚΤΙΝΟΘΕ ΡΑΠΕΙΑ Δύο είδη ακτινοβολίας χρησιμοποιούνται στην ακτινοθεραπεία, η ηλεκτρομαγνητική και η σωματιδιακή. Η συνηθέστερα χρησιμοποιούμενη είναι η ηλεκτρομαγνητική. Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Είναι το σύνολο των ακτινοβολιών που μεταφέρουν ενέργεια με μορφή ηλεκτρομαγνητικού κύματος ή διαφορετικά η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία είναι μορφή ενέργειας που μεταδίδεται κυματοειδώς 496

3 (σχήμα 1). Σ αυτήν ανήκουν οι ακτίνες γ και Χ, οι οποίες έχουν τις ίδιες φυσικές και βιολογικές ιδιότητες αλλά η διαφορετική τους ονομασία δηλώνει απλώς την διαφορετική τους προέλευση. Σχήμα 1. Το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα. Οι ακτίνες χ και γ είναι ηλεκτρομαγνητική ιοντίζουσα ακτινοβολία όμοια με τη θερμότητα και το φως, αλλά με πολύ μικρότερο μήκος κύματος. Το μεγαλύτερο μήκος κύματος έχουν τα κύματα του ραδιοφώνου και το μικρότερο η ιοντίζουσα ακτινοβολία. Οι ακτίνες γ προέρχονται από τον πυρήνα ατόμων ραδιενεργών ισοτόπων όπως το κοβάλτιο, το καίσιο, το ιρίδιο, κλπ. Οι ακτίνες Χ προέρχονται από την πρόσκρουση ταχέως κινουμένων ηλεκτρονίων σε μεταλλικό στόχο π.χ. βολφράμιο. Στη σωματιδιακή ακτινοβολία ανήκουν διάφορα σωματίδια όπως τα σωματίδια α και β (ηλεκτρόνια), τα πρωτόνια, τα νετρόνια, τα π μεσόνια. Τα σωματίδια α είναι πυρήνες ηλίου. Έχουν μεγάλη μάζα, θετικό φορτίο και η πορεία τους ανακόπτεται από λίγα φύλλα χαρτί, ή λίγα εκατοστόμετρα αέρα. Τα σωματίδια β ή ηλεκτρόνια υψηλής ενεργείας, είναι αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια. Διεισδύουν στους ιστούς σε βάθος λίγων εκατοστών και έχουν μεγαλύτερη εμβέλεια από τα σωματίδια α. Η πορεία τους ανακόπτεται από αλουμίνιο πάχους λίγων χιλιοστών. Χρησιμοποιούνται για επιφανειακή ακτινοβολία του δέρματος και των υποδορίων ι στών 2. Τα πρωτόνια έχουν θετικό ηλεκτρικό φορτίο ίσο σε μέγεθος με το φορτίο του ηλεκτρονίου. Μπορούν να επιταχυνθούν σε μηχανήματα όπως το cyclotron και να αποκτήσουν μεγάλες ενέργειες της τάξεως των MeV. Από πρακτικής άποψης η δόση και οι ραδιοβιολογικές ιδιότητες των σωματιδίων α και των πρωτονίων είναι ισοδύναμες. Σε ακτινοβολία πρωτονίων και σωματιδίων α μπορούν να υποβληθούν ασθενείς με όγκους που εντοπίζονται ή έρχονται σε επαφή με ζωτικά ή δοσοπεριοριστικά όργανα 3. Στις περιπτώσεις όπου 2 Τα σωματίδια β προέρχονται από τη διάσπαση β πυρήνων ραδιενεργών ισοτόπων, ενώ τα ηλεκτρόνια των επιταχυντών από ειδική συσκευή του επιταχυντή. 3 Δοσοπεριοριστικά όργανα λέγονται εκείνα των οποίων η δόση ανοχής στην ακτινοβολία είναι μικρότερη της θεραπευτικής δόσης, με αποτέλεσμα να περιορίζεται η απαιτούμενη δόση στον όγκο, για να αποφευχθούν σοβαρές παρενέργειες. Τέτοια όργανα είναι ο νωτιαίος μυελος, το ορθό, κ.α. 497

4 αντενδείκνυται η εγχείρηση, ενώ η ακτινοθεραπεία με φωτόνια ενέχει τον κίνδυνο σοβαρών επιπλοκών, η ακτινοβολία με φορτισμένα σωματίδια θεωρείται η μόνη κατάλληλη μη χειρουργική μέθοδος. Το μελάνωμα του χοριοειδούς αντιμετωπίζεται αρχικά με ραδιενεργείς πλάκες ρουθηνίου, περιορίζοντας σημαντικά τις εξορύξεις. Οι όγκοι της βάσης του κρανίου π.χ. το χόρδωμα και το χορδοσάρκωμα έδειξαν να ανταποκρίνονται καλύτερα στην ακτινοβολία σωματιδίων α. Με δέσμες πρωτονίων και σωματιδίων α μπορούν επίσης να αντιμετωπισθούν όσοι παρασπονδυλικοί όγκοι είναι τεχνικά ανεγχείρητοι. Στις περιπτώσεις αυτές η συνολική δόση της ριζικής ακτινοθεραπείας φωτονίων περιορίζεται από τη γειτνίασή τους με το νωτιαίο μυελό. Υπάρχουν θεραπευτικά πρωτόκολλα που διερευνούν την αποτελεσματικότητα της ακτινοθεραπείας με διαμορφούμενης έντασης δέσμη των σωματιδίων αυτών. Τα πρωτόκολλα αυτά αφορούν τον καρκίνο του προστάτη, των παραρρινίων κόλπων, του στοματοφάρυγγα, του ρινοφάρυγγα και ορισμένων παιδιατρικών όγκων. π μεσόνια 4. Ακτινοθεραπεία π μεσονίων εφαρμόστηκε μέχρι σήμερα αποκλειστικά σε γλοιώματα εγκεφάλου χωρίς πλεονέκτημα έναντι της ακτινοβολίας των φωτονίων. Τα νετρόνια έχουν ίδια μάζα με τα 4 π-μεσόνιο ή πιόνιο. Είναι στοιχειώδες σωμάτιο της ύλης φορτισμένο ή αφόρτιστο, που ανήκει στην οικογένεια των μεσονίων και στην τάξη των μποζονίων (είναι σωματίδια με σπιν τιμής J=0 ή J=1 και περιλαμβάνουν τα πιόνια, τα μεσόνια και το φωτόνιο). Έχει μάζα μικρότερη της του πρωτονίου. 498 πρωτόνια, δεν έχουν φορτίο, παράγονται από επιτάχυνση ενός φορτισμένου σωματιδίου π.χ. πρωτονίου ή δευτερονίου, και βομβαρδισμό στόχου από κατάλληλο υλικό όπως είναι το βηρύλλιο. Αυτά καλούνται νετρόνια παραγόμενα στα κυκλοτρόνια. Τα νετρόνια εκπέμπονται επίσης ως δευτερεύοντα, δηλαδή παράπλευρα, παράγωγα της διάσπασης του πυρήνα βαρέων ραδιενεργών ατόμων μέσα σε πυρηνικούς αντιδραστήρες. Είναι τα πρώτα από τα βαρέα σωματίδια που χρησιμοποιήθηκαν στην ακτινοθεραπεία, μεταξύ των ετών 1938 και 1943, με πεδίο εφαρμογής τους υποξικούς ιστούς, είχαν όμως σοβαρές παρενέργειες. Έκτοτε βελτιώθηκαν τα μηχανήματα παραγωγής τους και θεωρούνται κατάλληλα για την ακτινοθεραπεία των ανεγχειρήτων ή υποτροπιαζόντων όγκων των σιελογόνων αδένων, των α νεγχειρήτων σαρκωμάτων των μαλακών μορίων, οστών και χόνδρων. Οι θεραπείες με νετρόνια βρίσκονται προς το παρόν σε πειραματικά επίπεδα και οι ασθενείς μπαίνουν σε ερευνητικά πρωτόκολλα θεραπείας. Τα βαρέα ιόντα χρησιμοποιήθηκαν με σχετική επιτυχία στους προχωρημένους καρκίνους των σιελογόνων αδένων, των παραρρινίων κόλπων, των σαρκωμάτων των μαλακών μορίων και των οστών, σε τοπικά προχωρημένους καρκίνους του προστάτη, και σε καρκίνους του χοληφόρου δένδρου. Δεν υπερείχαν σε αποτελεσματικότητα στα πολύμορφα γλοιοβλαστώματα, στον καρκίνο του παγκρέατος, του οισοφάγου, του πνεύμονα και της κεφαλής τραχήλου. Η έρευνα για τη θεραπευτική τους αξία συνεχίζεται. Σήμερα οι νέες τεχνικές ακτινοθεραπείας ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας και κυρίως η τεχνική της δέσμης δια

5 μορφούμενης έντασης (IMRT), αυξάνουν σημαντικά τις πιθανότητες επιτυχούς αντιμετώπισης όγκων που θεωρούντο κατάλληλοι για σωματιδιακή ακτινοβολία, όπως αναφέρθηκε ανωτέρω. ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ ΣΤΗΝ ΥΛΗ ΚΑΙ ΤΟΥΣ ΙΣΤΟΥΣ Σημαντικό για την κατανόηση της α κτινοβολίας ως θεραπευτικού μέσου σημαντική είναι η γνώση των μηχανισμών απορρόφησής της από την ύλη ή διαφορετικά η γνώση της αλληλεπίδρασής της με την ύλη. Ένα φορτισμένο σωματίδιο κατά την πορεία του μέσα σε κάποιο υλικό, αποθέτει την ενέργειά του στα μόρια του υ λικού αυτού κατά μήκος της τροχιάς του. Η μέση εναποτιθέμενη ενέργεια ανά μονάδα μήκους της τροχιάς του φορτισμένου σωματιδίου καλείται «Γραμμικά Εναποτιθέμενη Ενέργεια ή LET 5», και διακρίνεται σε χαμηλή και υψηλή LET. Οι ακτινοβολίες χαμηλής LET, οι οποίες χαρακτηρίζονται από χαμηλούς ιοντισμούς, δίνουν μικρότερη πιθανότητα ιοντισμού μέσα στις ευαίσθητες θέσεις του κυττάρου, και άρα λιγότερα πλήγματα. Στην ακτινοβολία χαμηλής LET ανήκουν τα φωτόνια, δηλ οι ακτίνες Χ και γ, τα σωματίδια α και β, καθώς και τα πρωτόνια. Η ακτινοβολία υψηλής LET χαρακτηρίζεται από πυκνούς ιοντισμούς και η βιολογική βλάβη που προκαλεί είναι μεγαλύτερη. Αυτό οφείλεται στην άμεση δράση της στις ευαίσθητες θέσεις του κυττάρου, αλλά και στην παραγωγή μεγάλων ποσοτήτων υπεροξειδίου του υ δρογόνου (Η2Ο2). Στην ακτινοβολία υ 5 Linear Energy Transfer 499 ψηλής LET ανήκουν τα νετρόνια, τα π μεσόνια και τα βαρέα ιόντα. Στην πράξη η διαφορά της χαμηλής από την υψηλή LET, δηλαδή της ακτινοβολίας Χ από την ακτινοβολία νετρονίων, βρίσκεται στο εξής. Όταν ένας κυτταρικός πληθυσμός ακτινοβοληθεί με 1 cgy ακτίνων x, τότε τα φορτισμένα ηλεκτρόνια θα πλήξουν κάθε κύτταρο σε οποιοδήποτε τυχαίο σημείο. Αντίθετα αν ακτινοβοληθεί με 1 cgy νετρονίων πλήττεται μόνο ένας ορισμένος αριθμός κυττάρων στα ευαίσθητα σημεία τους. Όταν η δόση των ακτίνων Χ διπλασιασθεί τότε διπλασιάζεται και η μέση ενέργεια που εναποτίθεται στα κύτταρα. Αντίθετα ο διπλασιασμός της δόσης των νετρονίων θα αυξήσει τον αριθμό των κυττάρων τα οποία θα πληγούν (σχήμα 2). Σχήμα 2. Διαφορά δράσης της χαμηλής (α) και της υψηλής (β) LET στα κύτταρα Ιοντισμός είναι η απόσπαση ενός ή περισσοτέρων ηλεκτρονίων ενός ατόμου μετά την πρόσκρουση σ αυτό φωτονίων. Τα φωτόνια προσφέρουν το απαιτούμενο στην περίπτωση ποσό ενέργειας το οποίο λέγεται ενέργεια ιοντισμού. Συνεπώς ιοντίζουσα είναι η ακτινοβολία η οποία διαπερνώντας το υλικό προκαλεί απόσπαση ηλεκτρονίων από τα άτομα. Ανάλογα με την ενέργειά τους τα φωτόνια που προσπίπτουν στα άτομα της ύ

6 λης αποσπούν ηλεκτρόνιο από την εσωτερική στιβάδα (προκαλείται το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο το οποίο κυριαρχεί σε χαμηλές ενέργειες <30 kev) ή την ε ξωτερική (φαινόμενο Compton, που επικρατεί σε ενέργειες μεταξύ 30 kev και 24 MeV). Τέλος ένα φωτόνιο μεγάλης ενέργειας μπορεί να αντιδράσει με το ισχυρό ηλεκτρικό πεδίο του πυρήνα των ατόμων και να έχουμε το φαινόμενο της δίδυμης γένεσης ή παραγωγής ζεύγους ή υλοποίησης της ενέργειας. Αυτό συμβαίνει σε ενέργειες >24 MeV 6. Υπεύθυνες για τη βλάβη στη δομή του οργανικού μορίου είναι οι ελεύθερες ρίζες υδροξυλίου, οι οποίες προκύπτουν από τη δράση των φωτονίων στο νερό του οργανισμού, και οι οργανικές ρίζες που προκύπτουν από την δράση των φωτονίων στα οργανικά μόρια. Η παρουσία του μοριακού Ο2 στο περιβάλλον των ακτινοβολουμένων κυττάρων δημιουργεί πολλές ελεύθερες οργανικές ρίζες καθώς και υπεροξείδιο του υδρογόνου, που έχει τοξικές ιδιότητες για τα κύτταρα. Η βλάβη στο DNA προκαλείται με τρόπο άμεσο ή έμμεσο. Η άμεση βλάβη ο φείλεται σε πρόσπτωση ηλεκτρονίου στην έλικα του DNA και ιοντισμό, με αποτέλεσμα διακοπή της συνέχειάς της. Η έμμεση βλάβη προκαλείται από τις ελεύθερες ρίζες του υδροξυλίου, οι οποίες προκύπτουν από την επίδραση του ηλεκτρονίου στο νερό. Από τις βλάβες που υφίσταται το DNA το 1/3 είναι άμεσες, ενώ τα 2/3 προκα 6 Θεωρητικά το φαινόμενο της δίδυμης γένεσης συμβαίνει από ενέργειες άνω των 1,02 MeV, η πιθανότητα εμφάνισής του αυξάνεται όσο αυξάνεται και η ενέργεια και γίνεται σημαντική σε ενέργειες άνω των 24 MeV. 500 λούνται με τον έμμεσο τρόπο (σχήμα 3). Σχήμα 3. Άμεση και έμμεση βλάβη του DNA από την ακτινοβολία. Η πλήξη του DNA είναι καίρια. Προκαλείται ρήξη διπλής ή μονής έλικας του DNA, και καταστροφή του σακχάρου. Βλάπτονται κυρίως οι βάσεις της πυριμιδίνης, αλλά και ο πεπτιδικός δεσμός της μεμβράνης του κυττάρου. Τέλος σημαντική βλάβη υφίστανται τα χρωμοσώματα. Οι βλάβες της διπλής έ λικας προκαλούν άμεσα τον κυτταρικό θάνατο. Συνήθως όμως ο θάνατος των κυττάρων δεν είναι ακαριαίος αλλά ε πέρχεται μετά από 5 έως 6 μιτώσεις. Βλάβες κυττάρων από την ακτινοβολία Τόσο τα σωματικά όσο και τα γενετικά κύτταρα υφίστανται από την ακτινοβολία βλάβες που εκτός των άλλων επηρεάζουν και την αναπαραγωγική τους ικανότητα. Έτσι είναι δυνατόν να τη διατηρήσουν ακέραια, να κληροδοτήσουν γενετικές βλάβες, ή να την χάσουν. Οι βλάβες που υφίστανται τα α

7 κτινοβολημένα κύτταρα είναι οι εξής: Μη θανατηφόρο βλάβη: το κύτταρο α νανήπτει μετά την πλήξη από την ακτινοβολία και διατηρεί φυσιολογική την αναπαραγωγική του ικανότητα. Δυνητικά θανατηφόρο βλάβη: μετά την πλήξη το κύτταρο ανανήπτει σε κατάσταση ηρεμίας και ακολούθως διατηρεί φυσιολογική την αναπαραγωγική του ικανότητα. Καθυστέρηση στη μίτωση: Ανεξάρτητα από τη θανατηφόρο ή μη επίδραση της ακτινοβολίας, ο κυτταρικός κύκλος καθυστερεί στις φάσεις G2 και S. Υποθανατηφόρο βλάβη: στην κατάσταση αυτή τα κύτταρα διατηρούν την αναπαραγωγική τους ικανότητα αλλά αναπτύσσονται με αργό ρυθμό. Κατά τον πολλαπλασιασμό τους κληροδοτούν γενετικές βλάβες στα κύτταρα απογόνους. Θανατηφόρο βλάβη: η κατάσταση αυτή χαρακτηρίζεται από απώλεια της αναπαραγωγικής ικανότητας. Ακτινικές βλάβες των φυσιολογικών ιστών Οι βλάβες που θα προκληθούν από την ακτινοβολία εξαρτώνται και από τον τύπο των φυσιολογικών ιστών που θα ακτινοβοληθούν. Υπάρχουν δύο τύποι ιστών. Οι ιεραρχικοί ιστοί τύπου H (Hierarchical), στους οποίους η ανανέωση γίνεται από διαφορετικούς κυτταρικούς πληθυσμούς. Εδώ ανήκουν το επιθήλιο του γαστρεντερικού συστήματος και του δέρματος, καθώς και ο αιμοποιητικός ιστός. Οι ευέλικτοι ιστοί τύπου F (Flexible) των οποίων τα κύτταρα είναι ταυτόχρονα υπεύθυνα για τη λειτουργία τους αλλά και την ανανέωσή τους. Εδώ ανήκουν ο νευρικός ιστός, ο οστίτης ι στός, το ήπαρ κα. Στις βλάβες των ιεραρχικών ιστών από την ακτινοβολία οφείλονται οι οξεί 501 ες ή άμεσες παρενέργειες από την ακτινοβολία. Η βλάβη που υφίστανται τα μεταβατικά κύτταρα, δηλαδή αυτά που εμφανίζουν τη μεγαλύτερη μιτωτική δραστηριότητα, έχει σαν αποτέλεσμα την ανεπαρκή ανανέωση των ωρίμων κυττάρων, τα οποία και αυτά πλήττονται. Ακολούθως λόγω της μείωσης των ωρίμων κυττάρων, διεγείρονται εμμέσως προς μιτωτική δραστηριότητα τα αρχέγονα πολυδύναμα κύτταρα, τα οποία υφίστανται και αυτά βλάβη από την α κτινοβολία. Δημιουργείται έτσι ένας φαύλος κύκλος ανεπαρκούς ανανέωσης των κυττάρων, με αποτέλεσμα οξείες αντιδράσεις όπως βλεννογονίτιδες, λευκοπενία κλπ. Οι οξείες αντιδράσεις εμφανίζονται από την 3 η περίπου εβδομάδα και διαρκούν όσο η ακτινοθεραπεία, διότι ο χρόνος ζωής των κυττάρων των ιστών αυτών είναι ολίγων ημερών ή ο λίγων εβδομάδων. Οι ιστοί αυτοί καλούνται οξέως αντιδρώντες ιστοί. Οι βλάβες στους ευέλικτους ιστούς ε ντοπίζονται στα κύτταρα τα οποία είναι ταυτόχρονα λειτουργικά και αναπαραγωγικά. Οι ιστοί αυτοί υφίστανται νέκρωση με αποτέλεσμα ο λειτουργικός ιστός να αντικαθίσταται από ουλώδη συνδετικό ιστό. Στον πνεύμονα π.χ. προκαλείται πνευμονική ίνωση, στα ο στά οστεονέκρωση, στο νευρικό ιστό α πομυελίνωση, νέκρωση, και σχηματισμό ουλώδους ιστού. Οι ιστοί αυτοί καλούνται οψίμως αντιδρώντες ιστοί. Οι όψιμες αντιδράσεις, που οφείλονται στη βλάβη των ιστών αυτών, εμφανίζονται 3 ή 6 μήνες μετά την ακτινοθεραπεία διότι ο ρυθμός της κυτταρικής ανανέωσης είναι βραδύς. Παράγοντες που επηρεάζουν τις μετακτινικές αντιδράσεις Η εμφάνιση και η βαρύτητα των μετα

8 κτινικών αντιδράσεων εξαρτάται από παράγοντες που αφορούν στον ίδιο τον ασθενή, αλλά και στη θεραπεία ή στους συνδυασμούς της. Οι παράγοντες που αναφέρονται στον ασθενή είναι η ηλικία, το κάπνισμα, και ο σακχαρώδης διαβήτης. Οι μικρές ηλικίες είναι ευπαθέστερες στις αντιδράσεις, οι παρενέργειες αυξάνονται στους καπνιστές, ενώ στους διαβητικούς αυξάνονται οι αντιδράσεις λόγω της υποκείμενης αγγειοπάθειας. Αναφορικά με τη θεραπεία εντονότερες αντιδράσεις εμφανίζονται μετά ε φαρμογή μεγάλων πεδίων, υψηλές δόσεις ανά συνεδρία, καθώς και στα επιταχυνόμενα θεραπευτικά σχήματα 7. Τέλος, ο συνδυασμός με άλλες θεραπείες όπως π.χ. χημειοθεραπεία, χειρουργική, υπερθερμία, αλλά και η ριζικότητά τους, αυξάνει τις αντιδράσεις. ΔΟΣΕΙΣ ΑΝΟΧΗΣ ΤΩΝ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙ ΚΩΝ ΙΣΤΩΝ Με όσα είπαμε ανωτέρω, οι φυσιολογικοί ιστοί έχουν διαφορετική ευαισθησία στην ακτινοβολία, και η γνώση των δόσεων ανοχής τους έχει μεγάλη σημασία στην κλινική πράξη. Η προφύλαξη των υγιών ιστών που γειτνιάζουν με τον όγκο, είναι πρωταρχικό μας μέλημα ό ταν για να πετύχουμε το θεραπευτικό μας στόχο, προς όφελος του ασθενούς, είμαστε υποχρεωμένοι να υπερβούμε τις δόσεις ανοχής τους. Στον πίνακα 1 φαίνονται οι δόσεις ανοχής των φυσιολογικών ιστών, καθώς και το αποτέλεσμα της υπέρβασης της δόσης αυτής. ΑΚΤΙΝΕΥΑΙΣΘΗΣΙΑ ΤΩΝ ΟΓΚΩΝ Ο όρος ακτινοευαισθησία εκφράζει την ανταπόκριση του όγκου στην ακτινοβολία, δηλαδή το βαθμό και την ταχύτητα 7 κατά τα οποία δίνεται μεγάλη δόση σε μικρό χρονικό διάστημα 502 υποστροφής του. Η ακτινοευαισθησία των όγκων μετράται με το θεραπευτικό δείκτη ο οποίος εκφράζει τη σχέση της θεραπευτικής δόσης ακτινοβολίας (TCD 95) ή ακτινοευαισθησίας της κακοήθειας και της δόσης ανοχής των φυσιολογικών ιστών ή ακτινοευαισθησίας των φυσιολογικών ιστών. Ως θανατηφόρος δόση ενός όγκου ή διαφορετικά ως θεραπευτική δόση ακτινοβολίας θεωρείται εκείνη δια της οποίας επιτυγχάνεται έλεγχος του όγκου σε ποσοστό 95% (TCD 95 Tumor control cure dose). Ακτινοευαισθησία των όγκων Οι όγκοι ανάλογα με το βαθμό της α κτινοευαισθησίας τους διακρίνονται σε υψηλής, μέσης και χαμηλής ακτινοευαισθησίας (πίνακας 2). Ένας όγκος λέγεται ακτινοευαίσθητος, όταν «καταστρέφεται» με δόσεις ακτινοβολίας που δεν υπερβαίνουν τη δόση ανοχής των φυσιολογικών ιστών, εκφράζεται δε με τις καμπύλες ανταπόκρισης στη δόση, τόσο του όγκου όσο και των υγιών ιστών. Στην περίπτωση αυτή η καμπύλη ελέγχου του όγκου βρίσκεται αριστερά της καμπύλης ανοχής των ιστών (σχήμα 4). Σχήμα 4. Ακτινευαισθησία Μέσης ακτινοευαισθησίας ή ακτινοϊατός όγκος. Με τον όρο αυτό εκφράζεται η δυνατότητα εκρίζωσης της κακοήθειας ακτινοθεραπευτικά, με δόσεις που εγγί

9 ζουν την ανοχή των δοσοπεριοριστικών οργάνων. Στην περίπτωση αυτή οι δύο καμπύλες τείνουν να συμπέσουν (σχήμα 5). Απαιτείται όμως φροντίδα για μείωση των παρενεργειών. Σ αυτές περιλαμβάνονται η σύμμορφη ή προσαρμοσμένη ακτινοθεραπεία και η φαρμακευτική ε νίσχυση του ασθενούς. Πίνακας 1. Δόσεις ανοχής φυσιολογικών ιστών αποτέλεσμα υπέρβασης Δόσεις Ανοχής Φυσιολογικοί Ιστοί Αποτέλεσμα υπέρβασης δόσης 2 10 Gy Λεμφοκύτταρα σπερματοκύτταρα, ωοκύτταρα Gy Φακός, στελεχιαία κύτταρα μυελού Gy Νεφρός, Πνεύμων Gy Ήπαρ Μυελός οστών Λεμφοπενία, Στειρότητα Καταράκτης, Οξεία απλασία Αρτηριονεφροσκλύρηνση Πνευμονίτιδα, Ίνωση Ηπατοπάθεια Απλασία Gy Καρδιά Περικαρδίτις, Πανκαρδίτις Gy Γαστρεντερικό, Νωτιαίος μυελός Gy Εγκέφαλος Ορθό, Ουροδόχος κύστη Απόφραξη Νέκρωση Μυελοπάθεια Εγκεφαλοπάθεια Έλκος Νεφρός: μαλπιγγιακό σωμάτιο. Πνεύμων: κύτταρα τύπου ΙΙ, αγγειακό στρώμα διαμέσου ιστού. Ήπαρ: κεντρική φλέβα. Πίνακας 2. Ταξινόμηση των διαφόρων κακοηθειών ανάλογα με το βαθμό ακτινευαισθησίας Υψηλής ακτινευαισθησίας Μέσης ακτινευαισθησίας Ακτινοάντοχοι TCD 95 από Gy TCD 95 από Gy TCD Gy Σεμίνωμα Λεμφοσάρκωμα Σάρκωμα Ewing Ιστιοκυτταρικό Σάρκωμα Νόσος Hodgkin Όγκος του Wilm Νευροβλάστωμα Μυελοβλάστωμα Δυσγερμίνωμα Ρετινοβλάστωμα Μεταστατική λεμφαδενοπάθεια Καρκίνος Δέρματος 8 Καρκίνος τραχήλου μήτρας Καρκίνος κεφαλής τραχήλου 9 Καρκίνος μαστού Καρκίνος ωοθήκης Καρκίνος λάρυγγα Τ1 Καρκίνος λάρυγγα, στοματοφάρυγγα, ρινοφάρυγγα, φάρυγγα (Τ2 και Τ3) Στοματικής κοιλότητας Καρκίνος μαστού (ογκεκτομή) Καρκίνος ουροδόχου κύστης Καρκίνος μήτρας Καρκίνος ωοθηκών Καρκίνος πνεύμονα Πολύμορφο γλοιοβλάστωμα Υπερνέφρωμα Οστεογενές σάρκωμα Μεγάλοι καρκίνοι από πλακώδες ή αδενικό επιθήλιο 8 Βασικοκυτταρικό και πλακώδες 9 εκ πλακώδους επιθηλίου 503

10 Σχήμα 5. Μέση ακτινευαισθησία Ακτινοάντοχος όγκος θεωρείται εκείνος για την εκρίζωση του οποίου απαιτούνται δόσεις κατά πολύ υψηλότερες των δόσεων ανοχής των φυσιολογικών ιστών που τον περιβάλλουν. Κατά συνέπεια μία τέτοια ριζική θεραπεία συνοδεύεται από μεγάλα ποσοστά μετακτινικών παρενεργειών. Η καμπύλη θανατηφόρου δόσης του όγκου βρίσκεται δεξιά της καμπύλης ανοχής των φυσιολογικών ιστών (σχήμα 6). Σχήμα 6. Χαμηλή ακτινευαισθησία ή ακτινο άντοχος όγκος Από πλευράς δόσης ακτινοάντοχοι θεωρούνται οι όγκοι στους οποίους η TCD 95 κυμαίνεται από 80 Gy και άνω. Σ αυτούς ανήκουν καρκίνοι μεγάλων σταδίων (Τ3 και Τ4) και όγκοι που προέρχονται από ώριμους ιστούς όπως ο νευρικός, ο νεφρικός, ο οστίτης. Οι κυριότεροι λόγοι ακτινοαντοχής ενός όγκου είναι η μικρή ενδογενής α κτινευαισθησία, ο ταχύς ρυθμός επαναποικισμού 10, και η υποξία 11. Ο βαθμός ανταπόκρισης των όγκων στην ακτινοβολία καθορίζεται από τη συγκέντρωση του Ο2 στο περιβάλλον του όγκου και από το ρυθμό πολλαπλασιασμού των νεοπλασματικών κυττάρων. Τα νεοπλάσματα του ανθρώπου κατατάσσονται σε 5 ομάδες κατά φθίνουσα τάξη κλινικής ακτινοανταπόκρισης. 1. Νευροβλάστωμα, λέμφωμα, μυέλωμα 2. Μυελοβλάστωμα, μικροκυτταρικός καρκίνος πνεύμονα 3. Καρκίνος μαστού, ουροδόχου κύστης, τραχήλου μήτρας 4. Καρκίνος παγκρέατος, ορθού, μη μικροκυτταρικό καρκίνωμα πνεύμονα 5. Μελάνωμα, οστεοσάρκωμα, γλοιοβλάστωμα, καρκίνωμα νεφρού Θεραπευτικές Δόσεις Ακτινοβολίας για τους διάφορους Όγκους (TCD 95) Ο καθορισμός της δόσης ενός όγκου εξαρτάται από πολλούς παράγοντες. Πρώτος είναι ο σκοπός της ακτινοθεραπείας δηλαδή θεραπευτικός ή ανακουφιστικός και κατόπιν το μέγεθος του ό γκου και η επέκτασή του (το Τ στο σύστημα ΤΝΜ), ο ιστολογικός του τύπος, η διαφοροποίησή του, και η ευαισθησία του στην ακτινοβολία (πίνακας 3). Αν ο σκοπός της είναι ανακουφιστικός, τότε οι δόσεις είναι χαμηλές. Επίσης χαμηλότερες δόσεις από αυτές της ριζικής ή συμπληρωματικής ακτινοθεραπείας δίνουμε και στην επικουρική μετεγχειρητική. 10 Ενδογενής ακτινευαισθησία και Επαναποικισμός. βλ σ Υποξία είναι η κατάσταση της ανεπαρκούς οξυγόνωσης των κυττάρων και ιστών. Οι ιστοί που υ- πόκεινται στην κατάσταση αυτή λέγονται υποξικοί. 504

11 Πίνακας 3. Θεραπευτική δόση (TCD 95) διαφόρων τύπων κακοηθειών Δόση Όγκοι Gy Gy Gy Gy Gy Gy 80 Gy και άνω Σεμίνωμα Κεντρικό Νευρικό Σύστημα Οξεία Λεμφοκυτταρική Λευχαιμία Σεμίνωμα Όγκος του Wilm Νευροβλάστωμα Νόσος Hodgkin Σεμίνωμα Ιστιοκυτταρικό Σάρκωμα ΚαρκίνοςΔέρματος (βασικοκυτταρικό, πλακώδες) Μεταστατική λεμφαδενοπάθεια SCC (τραχήλου μήτρας, κεφαλής τραχήλου) Ca μαστού, ωοθήκης Μυελοβλάστωμα Ρετινοβλάστωμα Όγκος Ewing, Δυσγερμίνωμα Καρκίνος λάρυγγος (< 1 εκ) Καρκίνος μαστού (ογκεκτομή) Στοματικής κοιλότητας (< 2 εκ, 2 4 εκ) Καρκίνοι του σtμφ/γγα, ρνφ, φάρυγγα Ca ουροδόχου κύστης, τραχήλου μήτρας, πυθμένα μήτρας Ca ωοθηκών, Ca πνεύμονα (< 3 εκ) Μετάσταση στους λεμφαδένες (1 3 εκ) Καρκίνος κεφαλής τραχήλου (> 4 εκ) Γλοιοβλάστωμα, Οστεοσάρκωμα Μελάνωμα, Σαρκώματα μαλακών μορίων (>5εκ) Καρκίνος θυρεοειδούς Μεταστατικοί λεμφαδένες (> 6 εκ) ΜΟΡΦΕΣ ΑΚΤΙΝΟΘΕΡΑΠΕΙΑΣ Ανάλογα με τη απόσταση της πηγής της ακτινοβολίας από τον όγκο διακρίνουμε δύο μορφές ακτινοθεραπείας ή τρόπους χορήγησής της: α) την εξωτερικής δέσμης ακτινοθεραπεία ή τηλεθεραπεία, και β) την εσωτερική ακτινοθεραπεία. Εξωτερική ακτινοθεραπεία ή Τηλεθεραπεία ή Ακτινοθεραπεία εξωτερικής δέσμης Στη μορφή αυτή η πηγή βρίσκεται μακριά από το σώμα του ασθενούς. Εδώ ανήκει η ακτινοθεραπεία με γραμμικούς επιταχυντές και κοβάλτια. Σκοπός της είναι 505 να ακτινοβοληθεί η πρωτοπαθής κακοήθεια, η μικροσκοπική υποκλινική νόσος γύρω από αυτή ή γύρω από την κοίτη της, σε περίπτωση χειρουργικής εξαίρεσης, αλλά και η αντιμετώπιση της περιφερικής περιοχικής νόσου, π.χ. των λεμφαδενικών μεταστάσεων. Στην Ε ΑΚΘ επιδιώκουμε το θεραπευτικό αποτέλεσμα μέσω της δέσμης και των πεδίων της ακτινοβολίας. Ο χρόνος ακτινοβόλησης σε συνδυασμό με το πεδίο και την ενέργεια καθορίζει τη δόση που θα πάρει ο όγκος. Η δέσμη της ακτινοβολίας όταν εξέρχεται από το μηχάνημα έχει δύο μεταβλητές

12 α) τις διαστάσεις και β) την έντασή της. Αυτές οι δύο καθορίζουν τον χρόνο έκθεσης στην ακτινοβολία. Ως προς τις διαστάσεις της η δέσμη διαμορφώνεται στη μεν ακτινοβολία φωτονίων από το ίδιο το μηχάνημα, ενώ στην ακτινοβολία με ηλεκτρόνια από πρόσθετους κώνους στρογγυλούς ή τετράγωνους, διαφόρων διαστάσεων. Η προβολή της διαμόρφωσης αυτής στο σώμα του ασθενούς αλλά και στο βάθος του όγκου, καλείται πεδίο της ακτινοθεραπείας και εκφράζεται σε cm 2, δηλαδή αποτελεί ένα εμβαδόν. Στη διαδρομή της όμως από την είσοδό της στο σώμα του ασθενούς μέχρι και την έξοδό της διαμορφώνει έναν όγκο ακτινοβολούμενης περιοχής. Το πεδίο ως ακτινοβολούμενη περιοχή δεν είναι ορατό, ενδεικτικά όμως μπορεί να φανεί επί του δέρματος του ασθενούς ως φωτεινή περιοχή. Η δέσμη όμως μπορεί να διαμορφωθεί περαιτέρω ως προς το σχήμα μέσα στα όρια του αρχικά καθορισμένου πεδίου. Αυτό επιτυγχάνεται με την παρεμβολή μεταλλικών φίλτρων απορρόφησηςφραγμού της ακτινοβολίας. Αυτά ή κατασκευάζονται στο μηχανουργικό τμήμα του ακτινοθεραπευτικού ή εμπεριέχονται ως μετακινούμενα μεταλλικά φύλλα στον ε πιταχυντή. Το σύστημα αυτό, τελευταίας τεχνολογίας, καλείται MLC ακρωνύμια του multi leaf collimator. Η μεταβολή της έντασης γίνεται με την παρεμβολή είτε φίλτρων μερικής απορρόφησης είτε σφηνοειδών φίλτρων γωνίας 15 ο, 30 ο, 45 ο και 60 ο, ή και με το συνδυασμό των δύο. Σύμφωνα με την τελευταία τεχνολογία η διαμόρφωση της δέσμης ως προς την ένταση μπορεί να γίνει από το γραμμικό επιταχυντή. Πρόκειται για την ακτινοθεραπεία με δέσμη διαμορφούμενης έντασης ή IMRT Intensity Modulated Radiation Therapy (σχήμα 7). 506 Σχήμα 7. Πεδία ακτινοθεραπείας κλασσικής (α), σύμμορφης με κατευθυντήρα πολαπλών φύλλων (MLC) (β), σύμμορφης με κατασκευασμένα block (γ), με δέσμη διαμορφούμενης έντασης (IMRT) και MLC (δ) Σκοπός της διαμόρφωσης της δέσμης ως προς το σχήμα και την ένταση, είναι η α κριβής στόχευση της ακτινοβολητέας περιοχής, η ακριβέστατη κατανομή της δόσης σ αυτήν και ως αποτέλεσμα η προστασία των περιβαλλόντων τη νόσο υγιών δομών. Αυτό καλείται σύμμορφη ή προσαρμοσμένη στον όγκο ακτινοθεραπεία. Οι διαστάσεις του πεδίου εξαρτώνται από την περιοχή που θέλουμε να ακτινοβολήσουμε. Κατά συνέπεια μπορεί να είναι μικρών διαστάσεων π.χ. 5x5 cm (εμβαδού 25 cm 2 ) ή και μεγάλων που χρησιμοποιούνται στην ακτινοθεραπεία δι ευρέων πεδίων. Τα μικρά και μεσαίας έκτασης πεδία χρησιμοποιούνται συνήθως στην τοπικο περιοχική ακτινοθεραπεία. Πεδία μεγάλων διαστάσεων χρησιμοποιούνται επί ορισμένων ενδείξεων. Η ημισωματική ακτινοβολία π.χ. χρησιμοποιείται στις περιπτώσεις πολλαπλών οστικών μεταστάσεων εντοπισμένων στο άνω ή κάτω ήμισυ του σώματος, τεχνική η ο ποία έχει αντικατασταθεί από τη θεραπευτική χορήγηση ραδιοϊσοτόπων όπως το Ρήνιο (Re 186 και Re 188), το Στρόντιο (Sr 89)

13 και το Σαμάριο (Sm 153). Η ολόσωμη ακτινοβολία φωτονίων (TBI 12 ) είναι προπαρασκευαστική θεραπεία της μεταμόσχευσης μυελού των οστών, όπου αυτή έχει ένδειξη. Τα λεμφώματα α κτινοβολούνται με πεδίο τύπου «μανδύα» ή «ανεστραμμένου Υ». Στο μυελοβλάστωμα τέλος ακτινοβολείται όλο το κεντρικό νευρικό σύστημα. Η περιοχή που πρέπει να ακτινοβοληθεί περιλαμβάνει την απεικονιστικά ή και κλινικά αναγνωρίσιμη νόσο (GTV), την πιθανή κλινική επέκτασής της (CTV) και μια περιοχή ασφαλείας γύρω από αυτή (PTV). Εσωτερική ακτινοβολία. Σε αυτή τη μορφή εντάσσεται α) η ακτινοθεραπεία των κλειστών πηγών, στην οποία ανήκει η βραχυθεραπεία, β) η ακτινοθεραπεία ανοιχτών πηγών, που αφορά τη θεραπευτική χορήγηση ραδιοϊσοτόπων και γ) η ραδιοανοσολογία. α) Ακτινοθεραπεία κλειστών πηγών Βραχυθεραπεία Η μέθοδος είναι πολύ παλαιά. Η πρώτη εμφύτευση ραδίου (Ra 226) σε καρκίνο έγινε τρία χρόνια μετά την ανακάλυψή του από την Μαρία Κιουρί το 1898, ενώ η πρώτη αποδεδειγμένη ιστολογικά ίαση σε βασικοκυτταρικό καρκίνο του δέρματος, έγινε το Σκοπός της ΒΡΘ είναι η ενίσχυση της δόσης στον όγκο και συγχρόνως ο περιορισμός της στους περιβάλλοντας υγιείς ιστούς. Η κατασκευή ραδιενεργών πηγών μικρών διαστάσεων βελτίωσε τις κατανομές της δόσης και διεύρυνε τις εφαρμογές της. Παλαιότερα περιοριζόταν σχεδόν μόνο στους γυναικολογικούς όγκους και η μόνη διαθέσιμη πηγή ήταν το ράδιο. Τα πλεονεκτήματα της βραχυθεραπεί 12 Total Body Irradiation 507 ας έναντι της τηλεθεραπείας είναι τα ε ξής: α) η υψηλή δόση ακτινοβολίας στον ό γκο, και η μειωμένη στους γειτονικούς υγιείς ιστούς, κάτι που δεν επιτυγχάνεται με την τηλεθεραπεία. β) η συνεχής ακτινοβόληση του όγκου, με σκοπό τον περιορισμό του επαναποικισμού και της ανάνηψης των καρκινικών κυττάρων, τα οποία βρίσκονται σε κατάσταση υποθανατηφόρου βλάβης. γ) η αποτελεσματική δράση της στο υ ποξικό κέντρο του όγκου, ενώ αντίθετα η εξωτερική ακτινοθεραπεία είναι α ποτελεσματικότερη στην περιφέρειά του. Υποδιαιρέσεις της βραχυθεραπείας Η βραχυθεραπεία υποδιαιρείται σε κατηγορίες ανάλογα της θέσης των πηγών ως προς τον όγκο, της διάρκειας μιας ε φαρμογής ή διαφορετικά του ρυθμού δόσης της ακτινοβολίας στην ώρα, και τέλος του τρόπου μεταφοράς των πηγών στον όγκο. Όταν η ραδιενεργός πηγή τοποθετείται απευθείας μέσα στον όγκο έχουμε την ενδοϊστική βραχυθεραπεία. Όταν η πηγή τοποθετηθεί κοντά στον όγκο χωρίς να τον διαπερνά, έχουμε την πλησιοθεραπεία. Η ενδοϊστική βραχυθεραπεία. Αν οι ραδιενεργείς πηγές παραμένουν μόνιμα τοποθετημένες στον όγκο ή αφαιρούνται μετά την ολοκλήρωση της θεραπείας, διακρίνεται στην ενδοϊστική των μονίμων και στην των προσωρινών εμφυτευμάτων. Ενδοϊστική μονίμων εμφυτευμάτων. Χρησιμοποιούνται ραδιενεργείς πηγές με σχετικά μικρό χρόνο ημιζωής όπως το Ιώδιο 125, ο Χρυσός 198, και το Παλλάδιο 103 (πίνακας 4). Οι πηγές σε μορφή κόκκων εμφυτεύονται στον ιστό απελευθερώνοντας σταδιακά την επιθυμητή

14 δόση ακτινοβολίας μέχρις εξασθενήσεως της ενεργότητάς τους. Συνήθως εφαρμόζεται στον καρκίνο του προστάτη. Πίνακας 4. Πηγές ενδοϊστικής ακτινοβολίας ΠΗΓΕΣ ΕΝΔΟΪΣΤΙΚΗΣ ΜΟΝΙΜΩΝ ΕΜΦΥΤΕΥΜΑΤΩΝ Ισότοπο Χρόνος ημιζωής Ενέργεια (Εγ 13 ) Ιώδιο ( 125 Ι) 60 ημέρες 28 ΜV Χρυσός 2,7 ημέρες 0,41 MV ( 198 Αu) Παλλάδιο ( 103 Pd) 17 ημέρες 20 ΜV ΠΗΓΕΣ ΕΝΔΟΪΣΤΙΚΗΣ ΠΡΟΣΩΡΙΝΩΝ ΕΜΦΥΤΕΥΜΑΤΩΝ Καίσιο 32 χρόνια 0,662 ΜV ( 137 Cs) Ιρίδιο ( 192 Ιr) 72 ημέρες 0,34 ΜV Εικόνα 1. Ενδοϊστική βραχυθεραπεία προσωρινών εμφυτευμάτων με σύστημα τηλεχειρισμού σε γυναικολογικό καρκίνο (άνω) και ο σχεδιασμός θεραπείας σε υπολογιστή, όπου απεικονίζονται τα εμφυτεύματα με τις θέσεις της πηγής (κόκκινες τελείες) και γύρω από αυτές οι ισοδοσικές κατανομές με διαφορετικά χρώματα (κάτω) (προσωπική συλλογή). 13 Ενέργεια ακτίνων γ 508 Ενδοϊστική προσωρινών ή αφαιρούμενων εμφυτευμάτων. Οι πηγές παραμένουν εμφυτευμένες μέχρις αποδόσεως της απαιτούμενης δόσης και ακολούθως α πομακρύνονται. Ο ασθενής μετά την απομάκρυνση των πηγών δεν είναι φορέας ακτινοβολίας. Ως ισότοπο χρησιμοποιείται συνήθως το Καίσιο 137 και το Ιρίδιο 192 (πίνακας 4). Εφαρμόζεται σε καρκίνους της γλώσσας, του εδάφους του στόματος, μετά ογκεκτομή σε καρκίνο του μαστού ή σπανιότερα σε γυναικολογικό καρκίνο (εικόνα 1) κλπ. ΒΡΘ επαφής ή πλησιοθεραπεία. Οι ραδιενεργείς πηγές βρίσκονται σε επαφή με τον όγκο και παραμένουν στη θέση τους όσο χρόνο απαιτείται για να αποδοθεί η επιθυμητή δόση. Κατόπιν απομακρύνονται και ο ασθενής μπορεί να επιστρέψει άφοβα στο περιβάλλον του. Στην κατηγορία αυτή ανήκουν: 1) η ενδοκοιλοτική η οποία εφαρμόζεται σε καρκίνο της μήτρας, του ρινοφάρυγγα, κ.α, 2) η ενδοαυλική εφαρμόζεται στους καρκίνους του οισοφάγου, του βρόγχου, 3) η ενδοαγγειακή για βραχυθεραπεία στα χοληφόρα και αιμοφόρα αγγεία 4) η βραχυθεραπεία επιφανείας όπως π.χ. σε κακοήθειες του δέρματος. Οι ραδιενεργείς πηγές που χρησιμοποιούνται συχνότερα είναι το καίσιο και το ιρίδιο. Για λόγους ακτινοπροστασίας βρίσκονται αποθηκευμένες σε υψηλής τεχνολογίας τηλεχειριζόμενα μηχανήματα βραχυθεραπείας. 2. Αναλόγως της διάρκειας εφαρμογής της ή αλλιώς του ρυθμού δόσης της ακτινοβολίας ανά ώρα, η βραχυθεραπεία διακρίνεται στην χαμηλού ρυθμού ή μακράς διαρκείας, στη μέσου ρυθμού ή μέσης διάρκειας, στην υψηλού ρυθμού ή σύντομης διάρκειας και τέλος στην παλμικού ρυθμού που αποτελεί τον συνδυα

15 σμό υψηλού ρυθμού και μακράς διάρκειας βραχυθεραπεία (πίνακας 5). Πίνακας 5. Ρυθμοί και διάρκεια δόσης Ρυθμός δόσης Χαμηλός (ΧΡΔ): Mέσος (ΜΡΔ): Υψηλός (ΥΡΔ): Παλμικός (ΠΡΔ): Ρυθμός δόσης/ώρα Διάρκεια δόσης 10Gy 0,4 2Gy/hr ή 10 Gy την ημέρα 2 12 Gy/hr ή 10 Gy την ώρα >12Gy/hr ή 10 Gy το λεπτό Συνδυάζει την ΥΡΔ και την διάρκεια της ΧΡΔ ΒΡΘ. 509 Η ΧΡΔ βραχυθεραπεία έχει ως μειονέκτημα τη μεγάλη διάρκεια θεραπείας που ανέρχεται, για μία πλήρη θεραπευτική δόση, σε 72 ή και περισσότερες ώρες. Είναι κουραστική για τον ασθενή λόγω της απαιτούμενης ακινησίας, αλλά και αιτία θρομβώσεων. Επιπλέον θεωρείται αντιοικονομική λόγω του μικρού αριθμού ασθενών που εναλλάσσεται στη διάρκεια της εβδομάδας, αλλά και της επί 24 ώρου διατήρησης νοσηλευτικού και ιατρικού προσωπικού. Στον αντίποδα βρίσκεται η βραχυθεραπεία ΥΡΔ. Πλεονεκτεί στον ψυχολογικό και οικονομικό τομέα. Η ΥΡΔ ΒΡΘ έ χει αντικαταστήσει τις δυο τελευταίες δεκαετίες, την ΧΡΔ ΒΡΘ ενώ η χρήση της έχει επεκταθεί και σε όγκους περισσότερο δυσπρόσιτους. Όσον αφορά στην αποτελεσματικότητα, τυχαιοποιημένες και αναδρομικές μελέτες σύγκρισης της ΧΡΔ και ΥΡΔ ΒΡΘ στον καρκίνο του τραχήλου της μήτρας και στον καρκίνο της γλώσσας τις ανέδειξαν ισοδύναμες. Τέλος η ΜΡΔ βραχυθεραπεία συνδυάζει τα πλεονεκτήματα των δύο μεθόδων και μετριάζει τα μειονεκτήματά τους. Η βραχυθεραπεία παλμικού ρυθμού δόσης (ΠΡΔ) είναι σχετικά σύγχρονη μέθοδος. Συνδυάζει τη δραστικότητα της ΥΡΔ και την διάρκεια της ΧΡΔ με σκοπό να μειωθούν οι παρενέργειες. Το θεωρητικό υπόβαθρο της ΠΡΔ είναι να αντικαταστήσει το συνεχές της ΧΡΔ με μια σειρά από θεραπευτικά κύματα ΥΡΔ ΒΡΘ. Για να υπάρξει ισοδυναμία μεταξύ της ΧΡΔ και της ΥΡΔ πρέπει να δώσουμε με ΥΡ την ίδια συνολική δόση με αυτή που θα δίναμε με τον ΧΡ, στον ίδιο συνολικό χρόνο. Ανάλογα με τον τρόπο τοποθέτησης των πηγών στον όγκο Οι ραδιενεργείς πηγές αν και κλειστές σε προστατευτικές κάψουλες, δεν τοποθετούνται απ ευθείας στον όγκο. Είτε πρόκειται για ενδοϊστική είτε για πλησιοθεραπεία, προηγείται η τοποθέτηση κατάλληλων για την εφαρμογή υποδοχέων των πηγών. Οι υποδοχείς αυτοί καλούνται και ε φαρμογείς τοποθετούνται δε στη θέση θεραπείας είτε φορτισμένοι εκ των προτέρων με τη ραδιενεργό πηγή, είτε κενοί. Στην πρώτη περίπτωση έχουμε την βραχυθεραπεία με προφορτισμένους υποδοχείς. Είναι η παλαιότερη μέθοδος εφαρμογής της ραδιοθεραπείας στο γυναικολογικό καρκίνο. Στη δεύτερη περίπτωση όπου οι υποδοχείς εφαρμογείς φορτίζονται μετά την τοποθέτησή τους στην περιοχή της θεραπείας, έχουμε τη μεταφορτιζόμενη βραχυθεραπεία. Η μεταφόρτιση μπορεί να γίνει χειροκίνητα ή με τηλεχειρισμό. Στις περισσότερες μορφές βραχυθεραπείας οι φορείς των ραδιενεργών πηγών τοποθετούνται υπό τοπική ή γενική αναισθησία και συνεπώς απαιτείται εισαγωγή στο νοσοκομείο. Η δόση ακτινοβολίας καθορίζεται από τον θεράποντα ακτινοθεραπευτή ογκολόγο, ενώ η διάρκεια της βραχυθεραπείας

16 από τον υπεύθυνο ακτινοφυσικό. Η δόση και ο χρόνος εξαρτάται από τον τύπο του καρκίνου, την εντόπισή του, τη γενική κατάσταση του ασθενούς και από την πιθανότητα να έχει υποβληθεί ο ασθενής σε άλλες αντικαρκινικές θεραπείες. β) ακτινοθεραπεία ανοιχτών πηγών. Οι α νοιχτές πηγές ραδιενεργών υλικών 14 μπορεί να χορηγηθούν ενδοφλεβίως ή να εγχυθούν σε κοιλότητα (π.χ. περιτοναϊκή). Τα χρησιμοποιούμενα για θεραπευτικούς ή και διαγνωστικούς σκοπούς ραδιενεργά ισότοπα είναι το 99m Tc (τεχνήτιο), τα 125 I και 131 I (ιώδιο), το 226 Ra (ράδιο), ο 32 P (φώσφορος), τα 186 Re 188 Re (ρήνιο), το 89 Sr (στρόντιο), το 153 Sm (σαμάριο) κ.α. Μερικά από τα ισότοπα όπως το 131 I εκπέμπουν ακτινοβολία β και γ και είναι κατάλληλα για απεικόνιση αλλά και θεραπεία όπως π.χ. του θυρεοειδή. γ) Ραδιοανοσοθεραπεία (RIT: Radioimmunotherapy). Στον τύπο αυτό της θεραπείας εναποτίθεται ποσό ακτινοβολίας απευθείας στους όγκους, μέσω ραδιοσημασμένων αντισωμάτων. Θεωρείται ότι ανήκει στην εσωτερική ακτινοθεραπεία. Η θεωρητική της βάση είναι η εξής. Τα κύτταρα ορισμένων όγκων περιέχουν ειδικά αντιγόνα που διεγείρουν τον οργανισμό σε παραγωγή ειδικών για τους ό γκους αντισωμάτων (tumor specific antibodies). Μεγάλες ποσότητες από αυτά τα αντισώματα μπορούν να παραχθούν στα εργαστήρια και να σημανθούν με ραδιενεργείς ουσίες (ραδιοσήμανση). Όταν τα σημασμένα αντισώματα εισαχθούν στον οργανισμό, αναγνωρίζουν τα αντιγόνα και συνδέονται μαζί τους. Το α ποτέλεσμα είναι η καταστροφή των καρ 14 Ραδιενεργά υλικά είναι ασταθείς πυρήνες που στην προσπάθειά τους να σταθεροποιηθούν εκπέμπουν ενέργεια με τη μορφή ακτινοβολίας. 510 κινικών κυττάρων. Η επιτυχία της θεραπείας αυτής εξαρτάται από την επιλογή των καταλλήλων ραδιενεργών ουσιών αλλά και από τον καθορισμό της κατάλληλης και ασφαλούς δόσης. Τα ραδιενεργά υλικά επιλέγονται με βάση το μέγεθος και τη βιολογική συμπεριφορά του όγκου και του αντισώματος, καθώς και από τα φυσικά χαρακτηριστικά του ισοτόπου. Τα κατάλληλα για ραδιοανοσοθεραπεία ραδιενεργά ισότοπα ταξινομούνται σε ε κείνα που εκπέμπουν ακτινοβολία α και ακτινοβολία β. Τα εκπέμποντα ακτινοβολία α, π.χ. Ιώδιο 125, Βισμούθιο, κ.α ( 125 I, 213 Bi) είναι κατάλληλα για ακτινοβόληση μικρομεταστάσεων, νοσημάτων του μυελού (λευχαιμίες), μικρή ενδοπεριτοναϊκή νόσο, και για εφαρμογή μέσα στον όγκο. Όσα εκπέμπουν ακτινοβολία β, π.χ. το ιώδιο και το ύτριο ( 131 I, 90 Υ), είναι κατάλληλα για θεραπεία όγκων κάποιου μεγέθους. Με τη ραδιοανοσοθεραπεία ακτινοβολείται η νόσος όπου υπάρχει, ενώ περιορίζεται η δόση στους φυσιολογικούς ιστούς ΤΡΟΠΟΙ ΚΛΑΣΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΔΟΣΗΣ Μέτρο της θεραπείας είναι η δόση της ακτινοβολίας και μπορεί να δοθεί σε μία συνεδρία ή σε πολλές όπως συνήθως συμβαίνει. Ακόμα μπορεί να χορηγηθεί με διάφορα άλλα σχήματα που τροποποιούν την κλασματοποίηση της δόσης. Η κατανομή της συνολικής δόσης σε ημερήσια κλάσματα έχει σκοπό την μείωση των ακτινικών αντιδράσεων των υ γιών ιστών ώστε να δοθεί χρόνος να α νανήψουν οι φυσιολογικοί ιστοί. Η κλασματοποίηση όμως έχει και ένα αντίθετο αποτέλεσμα τον επαναποικισμό του ό γκου ή την ανάνηψη μέρους των καρκινικών κυττάρων που υπέστησαν βλάβη από τη δράση της ακτινοβολίας στο εν

17 διάμεσο των κλασμάτων διάστημα. Συνήθως η συνολική θεραπευτική δόση ακτινοβολίας δεν δίδεται εφ άπαξ αλλά κατανέμεται σε πολλές ημερήσιες ισόποσες δόσεις. Αυτό καλείται κλασματοποίηση ή κερματισμός της συνολικής δόσης του όγκου (σχήμα 8). Ο συνήθης κερματισμός ή κλασική κλασματοποίηση αφορά ημερήσιες δόσεις των cgy, 5 ημέρες την εβδομάδα. Όλοι οι καρκίνοι δεν έχουν την ίδια βιολογική συμπεριφορά, τον ίδιο χρόνο διπλασιασμού. Σχήμα 8. Διάφορες μορφές κλασματοποίησης της δόσης όγκου Επίσης υπάρχουν ασθενείς οι οποίοι αδυνατούν να παραμείνουν όλο το διάστημα της ακτινοθεραπείας μακριά από τη μόνιμη κατοικία τους, ενώ άλλων η γενική κατάσταση δεν επιτρέπει πολυήμερες θεραπείες. Για να καλυφθούν αυτές οι ανάγκες διαμορφώθηκαν ακτινοθεραπευτικά σχήματα τα οποία είναι ραδιοβιολογικά ισοδύναμα με την κλασική κλασματοποίηση. Έτσι, με σκοπό να αυξηθεί η συνολική κυτταροκτόνος δόση σε μερικά κακοήθη νεοπλάσματα, αλλά ταυτόχρονα να μειωθούν οι όψιμες αντιδράσεις, χρησιμοποιείται ο υπερκερματισμός της δόσης. Η ημερήσια δηλαδή δόση μοιράζεται και χορηγείται σε 2 συνεδρίες, δόσης cgy εκάστη, οι οποίες απέχουν μεταξύ τους 4 έως 6 ώρες. Σε άλλα σχήματα μοιράζεται σε 3 συνεδρίες ανά 6 ωρο όπως π.χ. συμβαίνει στο σχήμα CHART. Με 511 τον τρόπο αυτό αυξάνεται κατά 15 30% η συνολική δόση, στο ίδιο χρονικό διάστημα που απαιτείται για τη χορήγηση της κλασικής κλασματοποίησης, ενώ δεν ε πιβαρύνονται οι οψίμως αντιδρώντες ι στοί. Επίσης αυξάνεται το θεραπευτικό α ποτέλεσμα, αφ ενός διότι αυξάνεται η συνολική δόση ακτινοβολίας, αφ ετέρου διότι στο μεταξύ των συνεδριών χρόνο επανοξυγονώνονται αλλά και ανακατανέμονται στον κυτταρικό κύκλο. Ένας άλλος τρόπος κλασματοποίησης είναι ο επιταχυνόμενος κερματισμός της δόσης ή αλλιώς τα βραχύχρονα ακτινοθεραπευτικά σχήματα. Καλείται έτσι διότι στην πραγματικότητα συντομεύεται ο συνολικός χρόνος της θεραπείας συγκριτικά με την κλασική κλασματοποίηση. Χαρακτηρίζεται από δόσεις cgy ανά συνεδρία, 2 έως 3 συνεδρίες την ημέ

18 ρα, 5 ημέρες την εβδομάδα, ή και θεραπεία 7 ημερών εβδομαδιαίως. Αυξάνουμε δηλαδή σημαντικά την ημερήσια δόση όγκου, αλλά και συντομεύουμε τον συνολικό χρόνο της ακτινοθεραπείας. Η συνολική δόση του όγκου είναι όμοια με εκείνη της κλασικής κλασματοποίησης, αλλά ο συνολικός χρόνος θεραπείας είναι σημαντικά μικρότερος. Σκοπός της είναι να αντισταθμισθεί η ταχεία αναγέννηση των νεοπλασματικών κυττάρων κατά το μεταξύ των ημερήσιων συνεδριών 24 ωρο. Συνδυασμός επιταχυνόμενου και υπερκλασματοποιημένου σχήματος ακτινοθεραπείας είναι το «συνεχόμενο επιταχυνόμενο υπερκλασματοποιημένο σχήμα ακτινοθεραπείας», γνωστό ως CHART, το οποίο ε φαρμόστηκε σε καρκίνους κεφαλής και τραχήλου και πνεύμονα. Ακόμα εφαρμόζεται το διακεκομμένο σχήμα, δηλαδή ακτινοθεραπεία σε δύο φάσεις. Στην πρώτη φάση χορηγείται μία φορά την ημέρα δόση μεγαλύτερη των 2,5 Gy για διάστημα 2 εβδομάδων, ακολουθεί ανάπαυση 2 εβδομάδων και επαναλαμβάνεται στη δεύτερη φάση το ίδιο σχήμα ακτινοθεραπείας. Άλλος τύπος διακεκομμένης ακτινοθεραπείας είναι η ακτινοβόληση με κλασική κλασματοποίηση για διάστημα 4 εβδομάδων, ακολουθεί διακοπή 3 εβδομάδων και συνέχιση θεραπείας επί 2 έως 2,5 εβδομάδων. Άλλη μορφή κλασματοποίησης είναι το σχήμα του υποκερματισμού της δόσης, όπου η θεραπεία δίνεται μία ή δύο φορές την εβδομάδα και για διάστημα 5 έως 6 εβδομάδες. Τέλος υπάρχουν και τα σχήματα της εφάπαξ ακτινοβόλησης, τα οποία εφαρμόζονται κυρίως ως παρηγορητική θεραπεία. 512 Μηχανισμοί αναγέννησης των ακτινοβοληθέντων καρκινικών κυττάρων Μετά από μία πλήξη ακτινοβολίας φυσιολογικά και καρκινικά κύτταρα προσπαθούν, ανάλογα με τις βλάβες που υ πέστησαν, να επιβιώσουν. Αυτό επιτυγχάνεται με 4 διαφορετικούς μηχανισμούς οι οποίοι καλούνται μηχανισμοί «αναγέννησης» των κυττάρων και είναι οι εξής: η Επιδιόρθωση, ο Επαναποικισμός, η Ανακατανομή, η Επανοξυγόνωση, ή όπως λέγονται διεθνώς «τα 4 R της ραδιοβιολογίας», (Repair, Repopulation, Redistribution, Reoxygenation). Επιδιόρθωση (Repair). Αν το κύτταρο δεν επανακτινοβοληθεί μέσα σε λίγες ώρες, οι μη θανατηφόρες ακτινικές βλάβες είναι δυνατόν να επιδιορθωθούν μέσω ενζυμικών μηχανισμών. Επαναποικισμός (Repopulation). Όσα καρκινικά κύτταρα καταστρέφονται από την ακτινοβολία, αντικαθίστανται με την βοήθεια διαφόρων μηχανισμών. Σε μερικούς όγκους η αντικατάσταση γίνεται με ταχύτερο ρυθμό, από αυτόν της ακτινικής καταστροφής, και έτσι εξηγείται η αδυναμία του τοπικού ελέγχου της νόσου. Ανακατανομή (Redistribution). Τα ακτινοβολημένα κύτταρα ανακατανέμονται στις διάφορες φάσεις του κυτταρικού κύκλου. Αν η επόμενη δόση ακτινοβολίας δοθεί τη στιγμή που τα κύτταρα βρίσκονται όλα μαζί στην ακτινοευαίσθητη φάση, τότε επιτυγχάνεται η μέγιστη κυτταροκτονία. Είναι όμως πρακτικά αδύνατο να προσδιοριστεί η κατάλληλη χρονική στιγμή για τις επόμενες ακτινοβολήσεις. Το φαινόμενο της ανακατανομής είναι αμφίβολης κλινικής σημασίας. Επανοξυγόνωση (Reoxygenation). Με την κλασματική χορήγηση της ακτινοβολίας τα κακοήθη κύτταρα οξυγονώνονται κα

19 λύτερα, με αποτέλεσμα να αυξάνεται η ακτινοευαισθησία τους. Λόγω της κυτταρικής καταστροφής μειώνονται οι διατροφικές απαιτήσεις του όγκου και έτσι οξυγονώνονται καλύτερα τα νεοπλασματικά κύτταρα (σχήμα 9). Κατά την κλασματική όμως χορήγηση της ακτινοβολίας αυξάνεται και η αναπαραγωγική και επανορθωτική ικανότητα των ακτινοβοληθέντων κυττάρων, και έτσι εξηγείται το ότι παρά την βελτίωση της οξυγόνωσης το αποτέλεσμα της ακτινοθεραπείας δεν είναι πάντοτε το αναμενόμενο. Σχήμα 9. Διαδικασία επανοξυγόνωσης του όγκου κατά την ακτινοθεραπεία Με την επανοξυγόνωση και την ανακατανομή τα κύτταρα γίνονται περισσότερο ευαίσθητα στην ακτινοβολία. Αντίθετα στην επιδιόρθωση και τον επαναποικισμό οφείλεται η ακτινοαντοχή τους. Η συνολική πάντως ακτινοευαισθησία των ιστών εξαρτάται και από έναν άλλον παράγοντα που καλείται ενδογενής ακτινοευαισθησία και θεωρείται το 5 ο R της ραδιοβιολογίας. 513 ΑΚΤΙΝΟΕΥΑΙΣΘΗΤΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΙ ΑΚΤΙΝΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑ Όπως αναφέρθηκε το μεγάλο ζητούμενο στην ακτινοθεραπεία είναι η αύξηση του αποτελέσματός της, αλλά και η προστασία των πέριξ φυσιολογικών ι στών. Το αποτέλεσμα της ακτινοθεραπείας είναι ανάλογο με την αύξηση της δόσης, η οποία όμως περιορίζεται από την ευαισθησία των φυσιολογικών ι στών. Ερευνήθηκε λοιπόν η δράση ορισμένων παραγόντων όσον αφορά στην αύξηση της αποτελεσματικότητας της ακτινοβολίας, χωρίς να αυξηθεί υπέρμετρα η δόση στον όγκο. Στόχος ήταν τα υποξικά κύτταρα. Η έρευνα κατευθύνθηκε αφενός στη βελτίωση της οξυγόνωσης των όγκων και κατά συνέπεια στον περιορισμό των υποξικών καρκινικών κυττάρων, και α φετέρου στη παρασκευή χημειοθεραπευτικών που σκοτώνουν εκλεκτικά τα υποξικά κύτταρα. Ως βελτιωτικά της οξυγόνωσης έχουν χρησιμοποιηθεί οι θάλαμοι υπερβαρικού οξυγόνου και οι ακτινευοαισθητοποιές ουσίες. Ως χημειοθεραπευτικά με εκλεκτική δράση στους υποξικούς ιστούς έχουν χρησιμοποιηθεί η Mitomycin C και πειραματικά η tirapazamine. Θάλαμοι υπερβαρικού οξυγόνου. Είναι γνωστοί λόγω της χρήσης τους από τους δύτες. Πρόκειται για κλειστούς θαλάμους γεμάτους καθαρό οξυγόνο πίεσης 3 ατμοσφαιρών, μέσα στους οποίους παραμένουν οι ασθενείς για ορισμένη ώρα. Συνδυασμένο με ακτινοθεραπεία το υ περβαρικό οξυγόνο έχει δώσει καλά α ποτελέσματα στους καρκίνους του τραχήλου της μήτρας και της κεφαλής τραχήλου. Το εισπνεόμενο καθαρό οξυγόνο μεταβολίζεται γρήγορα και δε φθάνει στο βάθος του υποξικού όγκου.

20 Αυτό σε συνδυασμένο με την ανακάλυψη ουσιών με παρόμοια δράση, οδήγησε στο να ατονήσει η χρήση τους. Άλλη μέθοδος βελτίωσης της οξυγόνωσης είναι η εισπνοή Carbogen που είναι μίγμα 95% O2 και 5% CO2. Πλεονεκτεί της εισπνοής 100% O2 διότι δεν προκαλεί αγγειοσύσπαση. Ακτινοευαισθητοποιές ουσίες. Δρουν αυξάνοντας την οξυγόνωση του όγκου, και επομένως το βιολογικό αποτέλεσμα της ακτινοβολίας, δημιουργώντας πολλές ελεύθερες τοξικές ρίζες. Πλεονεκτούν της εισπνοής καθαρού οξυγόνου στο ότι έχουν βραδύ μεταβολισμό με συνέπεια να φθάνουν και σε περιοχές α πομακρυσμένες από την αιμάτωση του όγκου. Σ αυτές ανήκουν η συνθετική ε ρυθροποιητίνη, τα παράγωγα της νιτροϊμιδαζόλης (μετρο & μισο νιδαζόλη, ετανιδαζόλη και νιμοραζόλη). Ακτινοπροστατευτικές ουσίες. Χρησιμοποιούνται για να προφυλάξουν τους φυσιολογικούς ιστούς από τη δράση της ακτινοβολίας. Επαναφέρουν το οργανικό μόριο στην αρχική του κατάσταση, εξουδετερώνοντας την τοξική οργανική ρίζα. Σε μικρές συγκεντρώσεις υπάρχουν ως φυσιολογικά συστατικά του κυττάρου. Σ αυτές ανήκουν η κυστεϊνη, η κυσταμίνη, η γλουταθειόνη, κ.α. Μεταξύ των τεχνιτών ακτινοπροστατευτικών ουσιών ευρεία χρήση έχει η αμιφοστίνη (Ethyol ), ΚΑΘΟΡΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΣΤΟΧΟΥ ΤΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ Σχεδιασμός Ακτινοθεραπείας Ο σχεδιασμός της ακτινοθεραπείας για την ακτινοβόληση μιας περιοχής πέρασε από διάφορα στάδια, το περιεχόμενο όμως της ακτινοβολητέας περιοχής παραμένει αμετάβλητο. Ιστορικά μπορούμε να χωρίσουμε την ακτινοθεραπεία στην 514 πριν και τη μετά τον υπολογιστικό τομογράφο εποχή. Την προ του υπολογιστικού τομογράφου εποχή μπορούμε επίσης να τη διακρίνουμε στην πριν και τη μετά τη χρησιμοποίηση των απεικονιστικών μεθόδων, και κυρίως της ακτινογραφίας, περίοδο. Στην εποχή αυτή η ακτινοθεραπεία δεν ήταν απόλυτα εξατομικευμένη. Στην καλλίτερη περίπτωση ο καθορισμός των πεδίων στηριζόταν σε μία α κτινογραφία (εικόνα 2). Στην μετά τον υπολογιστικό τομογράφο εποχή αρχίζει να εξατομικεύεται και δημιουργήθηκαν δυο σκεπτικά σχεδιασμού, το στατικό και το δυναμικό. Στο στατικό στηριζόμαστε στην απεικόνιση της περιοχής ενώ στο δυναμικό παρακολουθούμε την κίνηση του όγκου, ή διαφορετικά τη θέση του όγκου σε διαφορετική χρονική στιγμή. Εικόνα 2. Καθορισμός πεδίου μετεγχειρητικής ακτινοβόλησης για καρκίνο μήτρας (προσωπική συλλογή). Η μεταβολή της θέσης του μπορεί να οφείλεται είτε στην κίνηση του πάσχοντος οργάνου π.χ. του πνεύμονα, είτε στην κίνηση γειτονικού οργάνου π.χ. η κίνηση του προστάτη λόγω της κίνησης της ουροδόχου κύστης και του ορθού. Στη στατική αντίληψη ανήκει ο δισδιάστατος (2 D) και ο τρισδιάστατος (3 D) σχεδιασμός (εικόνα 3).