Page 60 - IFM 2 2013 - calosc - www

vol. 2 2/2013 Inżynier i Fizyk Medyczny
radioterapia \ radiotherapy artykuł \ article
108
jak i personelu lekarskiego dawkami, które obecnie byłyby
niedopuszczalne z punktu widzenia ochrony radiologicznej.
Dopiero po II wojnie światowej podjęto próby skonstru-
owania urządzenia, które pozwoliłoby stosować brachyte-
rapię z tzw. następowym ładowaniem źródeł. Technika taka
polega na umieszczeniu w jamach ciała, w tkankach lub na
powierzchni skóry, aplikatorów bez źródeł radioaktywnych,
lecz z odpowiednimi prowadnicami, tzn. rurkami z metalu
lub plastiku, do których następnie wprowadza się zdalnie
źródła radioaktywne. Zdalne ładowanie może być wykona-
ne manualnie lub automatycznie. Jeden z twórców metody
następowego ładowania, Ulrich Henschke, określił ją jako
afterloading [1]. Termin ten przyjął się w piśmiennictwie mię-
dzynarodowym w każdym prawie języku.
Opracowanie techniki afterloadingu spowodowało dalszy
gwałtowny rozwój brachyterapii, który nastąpił po wprowa-
dzeniu nowych izotopów promieniotwórczych: kobaltu-60,
cezu-137 i irydu-192. Technika ta pozwoliła na zastosowanie
źródeł o znacznie większej aktywności, a także na lepszą radio-
graficzną lokalizację umieszczonych w ciele pacjenta prowad-
nic, z wprowadzonymi do nich nieaktywnymi markerami źródeł.
Największym jednak osiągnięciem, dzięki któremu nastapił
przełom w dziedzinie brachyterapii, było prawie całkowite wy-
eliminowanie narażenia personelu na napromienienie.
Technika afterloadingu , w połączeniu z udostępnieniem
źródeł o wysokiej aktywności, pozwoliła także na rozszerze-
nie zastosowań brachyterapii do takich lokalizacji nowotwo-
rów jak przełyk, oskrzela, drogi żółciowe oraz na wprowa-
dzenie brachyterapii śródoperacyjnej.
Brachyterapię można też skategoryzować na podstawie
stosowanych wielkości mocy dawki, a co za tym idzie cza-
su aplikacji. Wyróżniamy niskie moce dawki LDR (Low Dose
Rate), średnie moce dawki MDR (Medium Dose Rate) oraz wy-
sokie moce dawki HDR ( High Dose Rate). Zakresy tych mocy
dawek są następujące:
LDR: 0,4-2 Gy/h, czas aplikacji rzędu kilku dni,
MDR: 2-12 Gy/h, czas aplikacji rzędu kilku lub kilkunastu
godzin,
HDR: ponad 12 Gy/h, czas aplikacji rzędu minut.
W latach 1980-2000 zgromadzono ogromną ilość danych
dotyczących efektów radiobiologicznych w przypadku sto-
sowania terapii HDR. Stopniowo technika HDR zastąpiła
LDR, co pozwoliło na skrócenie czasu leczenia (napromie-
niania), a więc również czasu hospitalizacji. W Polsce aparaty
LDR nie są już stosowane.
Szczególną formę brachyterapii stanowią aplikacje per-
manentne. Polegają one na wprowadzeniu do tkanek ciała,
w obręb zmiany nowotworowej źródeł promieniotwórczych,
które pozostają tam na stałe. Są to krótkożyciowe izotopy
promieniotwórcze, najczęściej złoto (Au-198), jod (I-125) lub
pallad (Pd-103) w formie maleńkich tubek o długości 4, 5 mm
i średnicy poniżej 1 mm. Obecnie stosuje się je szeroko w le-
czeniu nowotworów prostaty. Jest to brachyterapia typu LDR
o zmieniającej się w trakcie aplikacji mocy dawki. Dawka cał-
kowita wynosi 144 Gy podana w czasie 5 okresów półrozpadu
I-125 trwających 5*59,3 dni. Dla porównania typowa dawka
całkowita przy napromienianiu prostaty wysoką mocą dawki
(HDR) wynosi 45 Gy w trzech frakcjach.
Brachyterapia może być stosowana jako samodzielna me-
toda radykalnego leczenia lub w połączeniu z radioterapią
wiązkami zewnętrznymi.
Ponieważ w brachyterapii środek radioaktywny jest wpro-
wadzony wprost w obręb tkanek nowotworowych, to maksi-
mum dawki koncentruje się w obszarze przewidzianym do na-
promienienia PTV (Planning Target Volume). Moc dawki spada
gwałtownie wraz z kwadratem odległości od źródeł radioak-
tywnych, co pozwala na oszczędzenie otaczających zdrowych
tkanek, które otrzymują dawkę znacznie niższą niż nowotwór.
Biorąc pod uwagę powyższe prawa fizyczne oraz ze
względów radiobiologicznych, brachyterapia powinna być
stosowana w przypadku dobrze zlokalizowanych obszarów
zmian nowotworowych o niewielkich rozmiarach.
Źródła radioaktywne
stosowane w brachyterapii
Rad znalazł zastosowanie w brachyterapii w ciągu trzech lat
od jego odkrycia. Źródła radowe Ra-226 pozostały jedynymi
dostępnymi źródłami aż do 1948 roku, kiedy to wprowadzo-
no pierwsze źródła Co-60. Obecnie rad został całkowicie za-
stąpiony przez takie izotopy jak Ir-192, Cs-137 i I-125.
Istnieje bardzo niewiele izotopów, które w satysfakcjonu-
jący sposób spełniają warunki. W tabeli 1 podano właściwo-
ści izotopów promieniotwórczych najszerzej stosowanych
w brachyterapii [2].
Tabela 1. Izotopy promieniotwórcze najczęściej stosowane w brachyterapii
Pierwiastek Izotop
Średnia energia
(MeV) T1/2
Iryd Ir-192 0,397 73,8 dni
Kobalt Co-60 1,25 5,26 lat
Cez Cs-137 0,662 30,3 lat
Rad Ra-226 0,19-2,43 1626 lat
Jod J-125 0,028 59,3 dni
Techniki brachyterapii
Istnieje wiele technik brachyterapii w zależności od lokali-
zacji zmiany nowotworowej i stosowanych rodzajów źródeł.
Większość współcześnie przeprowadzanych zabiegów bra-
chyterapii wykonywana jest za pomocą specjalnych apara-
tów do następowego ładowania źródeł (afterloading ).
Urządzenia te składają się z ochronnego pojemnika zawie-
rającego źródła promieniotwórcze oraz z systemu zdalnego
sterowania źródłami, które są wprowadzane do aplikatorów