Ακτινοθεραπεία Ακτινοβιολογία

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Ακτινοθεραπεία Ακτινοβιολογία"

Παναγιώτης Μαυρίδης
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ - ΣΧΟΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΥΓΕΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΙΑΤΡΙΚΗΣ - ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΙΑΤΡΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Εκπαιδευτικό Σεμινάριο Ακτινοβολίες & Ακτινοπροστασία Ακτινοθεραπεία Ακτινοβιολογία Κική Θεοδώρου Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Ιατρικής Φυσικής, Τμήμα Ιατρικής, Παν/μιο Θεσσαλίας Λάρισα, 2014

2 Ακτινοθεραπεία Γενικά Χειρουργική Ακτινοθεραπεία Χημειοθεραπεία Στόχος: Ο θάνατος ή/και η απομάκρυνση ΟΛΩΝ των καρκινικών κυττάρων Κική Θεοδώρου 2

3 Κυτταρικές βλάβες - Στάδια Φυσικό-χημικό Στάδιο Θεωρία των στόχων άμεσος μηχανισμός Θεωρία ενεργοποίησης του ύδατος έμμεσος μηχανισμός Θεωρία της διάχυσης To φυσικο-χημικό στάδιο διαρκεί από 10-4 έως 10-3 s Κική Θεοδώρου 3

4 Κυτταρικές βλάβες - Στάδια Focus formation DNA repair H2AX MRN BRCA1/2 Rad51 mdm2 DNA-Pk DNA DSBs NHEJ ATM p53 P* CHK2 HR CDC25 CHK1 UV damage, Cross-linking agents ATR Kinase Phosphatase p53 degradation p21 Bax G2 arrest S phase delay G1/S arrest apoptosis Κική Θεοδώρου 4

5 surviving fraction Κυτταρική Επιβίωση V79 cells energetic X-rays kev X-rays kev X-rays dose / Gy Κική Θεοδώρου 5

6 Πρώιμοι και Όψιμοι Αντιδρώντες Ιστοί Κική Θεοδώρου 6

$Κερματισμός της Δόσης (Fractionation) 1 S.F. limiting slope/ low dose rate 5 fractions.$

7 Κερματισμός της Δόσης (Fractionation) 1 S.F. limiting slope/ low dose rate 5 fractions.1 3 fractions Single dose Dose (Gy) Κική Θεοδώρου 7

8 Κερματισμός της Δόσης (Fractionation) Κική Θεοδώρου 8

9 Το πρώτο δοσίμετρο Κική Θεοδώρου 9

Απόκριση Ιστών Organ Injury TD5%/5yr TD50%/5yr Bone marrow aplasia 2.5 4.

10 Απόκριση Ιστών Organ Injury TD5%/5yr TD50%/5yr Bone marrow aplasia Intestine perforation Liver hepatitis Brain necrosis Lung pneumonitis Kidney nephrosclerosis Skin dermatitis Rectum ulcer, fistula Saliv. glands xerostomia Testes sterilization 1 2 Ovaries sterilization Bone (child) growth arrest Bone (adult) necrosis P. nerves neuritis Muscle fibrosis Breast atrophy Κική Θεοδώρου 10

11 Ακτινοβιολογικά Μοντέλα Η κυτταρική επιβίωση μετά από ακτινοβόληση ακολουθεί διωνυμική κατανομή ή κατανομη Poisson. Η απόκριση του οργάνου καθορίζεται από τον βαθμό θανάτωσης ή επιβίωσης των στόχων (λειτουργικές υπομονάδες για τα υγειή όργανα και κλονογενικά κύτταρα για τους όγκους). Όλα τα κύτταρα-στόχοι ανταποκρίνονται με τον ίδιο τρόπο. Η ίδια απόκριση παρατηρείται μετά από ίσες δόσεις εάν υπάρχει ικανός χρόνος μεταξύ των δόσεων. Κική Θεοδώρου 11

12 Τα πέντε R της Ακτινοθεραπείας Repair of sublethal damage Repopulation, Redistribution Reoxygenation. Κική Θεοδώρου 12

13 Ακτινοβιολογικά Μοντέλα Οργάνωση Ιστών Κική Θεοδώρου 13

voxel "i" tumor cell density tumor volume number of tumor voxels linear

14 Ακτινοβιολογικά Μοντέλα Clonogenic tumor cells Tumor Surviving clonogen mitosis N 0, i D i ( D N [ N e i ) ] s N 0 n n i1 V n TCP 0, i initial number of tumor cells in voxel "i" tumor cell density tumor volume number of tumor voxels linear radiosensitivity term from LQ model dose to voxel " i" (uniform within voxel) e N s Κική Θεοδώρου 14

15 Γραμμικό Τετραγωνικό Μοντέλο Two component model n 1.0 single lethal hits Accumulation of sub-lethal damage dose Κική Θεοδώρου 15

16 Γραμμικό Τετραγωνικό Μοντέλο N N e s 0 2 ( DD ) Κική Θεοδώρου 16

17 TCP/NTCP Γραμμικό Τετραγωνικό Μοντέλο LQ-Poisson model e D / D 2 50 e lnln 2 e and bnd P( D) exp e exp e όπου: γ είναι η κλίση της καμπύλης D 50 είναι η δόση για 50% πιθανότητα τοπικού ελέγχου Dose (Gy) Κική Θεοδώρου 17

18 Κική Θεοδώρου rf D P D E D D P D D ln ln 2 50 D e e D e P D e 2 0 nd nd Ne P D e περιγράφουν τη σχέση Δόσης Απόκρισης κάποιου οργάνου Probit model Logit model Poisson model LQ-Poisson model Ακτινοβιολογικά Μοντέλα

19 Ακτινοβιολογικά Μοντέλα Κική Θεοδώρου 19

20 Ακτινοβιολογικά Μοντέλα Τι πρέπει να γνωρίζουμε για να χρησιμοποιήσουμε βιολογικά μοντέλα στο πλάνο θεραπείας? τα γ και D 50 του όγκου τα γ και D 50 του ΚΑΘΕ κρίσιμου οργάνου για ΚΑΘΕ επιπλοκή την τρισδιάστατη κατανομή της δόσης (DVHs) ΠΡΟΣΟΧΗ!!! Τα βιβλιογραφικά δεδομένα ΔΕΝ είναι πάντα αξιόπιστα! κακή επιλογή ασθενών κακή στατιστική μη-αξιόπιστα κλινικά/φυσικά δεδομένα ανεπαρκές ή κακό follow-up Κική Θεοδώρου 20

21 Ακτινοβιολογικά Μοντέλα Για κάνουμε μία μελέτη καθορισμού βιολογικών παραμέτρων πρέπει: να καθορίσουμε την βλάβη και τα κρίσιμα όργανα να καθορίσουμε/καταγράψουμε την δόση αναφοράς για τον όγκο να καθορίσουμε την/τις παρενέργειες (endpoint) να παράγουμε/αποθηκεύσουμε την τρισδιάστατη κατανομή της δόσης (DVH για κάθε δομή) να είμαστε κατά το δυνατόν σίγουροι για την σωστή απόδοση της θεραπείας να παρακολουθήσουμε τον ασθενή για διάστημα αρκετό για την/τις συγκεκριμένες παρενέργειες να έχουμε μεγάλο αριθμό ομοιογενών ασθενών Κική Θεοδώρου 21

22 Ερωτήσεις? Κική Θεοδώρου 22

Σχετικά έγγραφα

Ακτινοθεραπεία Βασικές Αρχές Λειτουργίας και Ακτινοπροστασία

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ - ΣΧΟΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΥΓΕΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΙΑΤΡΙΚΗΣ - ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΙΑΤΡΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Εκπαιδευτικό Σεμινάριο Ακτινοβολίες & Ακτινοπροστασία Ακτινοθεραπεία Βασικές Αρχές Λειτουργίας και Ακτινοπροστασία