vol. 4 1/2015 Inżynier i Fizyk Medyczny
46
artykuł
\
article
radioterapia
\
radiotherapy
Czas napromieniania kobaltem nie był stały, ponieważ aktyw-
ność tego izotopu spada o połowę w ciągu 5,3 lat. Ponadto, ze
względu na dużą przenikliwość promieniowania gamma, aktyw-
ny kobalt był otoczony grubą osłoną z ołowiu. W miarę rozwoju
radioterapii aparaty kobaltowe były zastępowane przez nowo-
cześniejsze przyspieszacze liniowe. Wiązka generowana przez
akcelerator ma dość sporą przewagę nad promieniowaniem
emitowanym przez bombę kobaltową. Możemy w sposób do-
wolny modyfikować jej właściwości, m.in.: kształt, kierunkowość
oraz moc dawki (
dose rate
). Ponadto najnowocześniejsze techni-
ki napromieniania przyspieszaczem, takie jak bramkowanie (
ga-
ting
), dają możliwość kontrolowania momentu ekspozycji dawki.
Pierwszy akcelerator został skonstruowany w 1930 roku przez
Cockcrofta-Waltona. Najbardziej rozpowszechnionym akcelera-
torem w medycynie jest liniowy przyspieszacz elektronów. Jest
to aparat izocentryczny, który dysponuje pełnym (o kąt 360°)
obrotem ramienia (
gantry
), energią promieniowania dla foto-
nów i elektronów 4-25 MeV, mocą dawki (wydajnością) od 20 do
1000 cGy/min oraz polami napromieniania dla fotonów: 40 x 40
cm
2
i dla elektronów: 25 x 25 cm
2
.
Rola mocy dawki
podczas napromieniania
Dawka pochłonięta wyrażana w grejach [Gy] to stosunek ener-
gii promieniowania [J] do masy ośrodka [kg]. Aby podać dawkę
równą 1 Gy, należy użyć promieniowania o energii 1 J w ośrodku
o masie 1 kg. Zmiana dawki pochłoniętej w czasie to moc dawki
wyrażona w Gy/s bądź Gy/h. Całkowity efekt radioterapii jest ści-
śle zależny od mocy dawki. Celem radioterapii jest letalne uszko-
dzenie komórki nowotworowej przy możliwym oszczędzeniu
komórek prawidłowych. Końcowym efektemmoże być zarówno
śmierć komórki w wyniku apoptozy lub nekrozy, jak i uszkodze-
nia cytogenetyczne prowadzące do śmierci komórek lub niesta-
bilności genetycznej. Cechą charakterystyczną popromiennych
reakcji jest efekt odwrotnej zależności od mocy dawki promie-
niowania [7]. Przy stałej dawce absorbowanej stopień utlenienia
komórek wzrasta wraz z obniżaniem mocy dawki. Potencjalnie
moc dawki promieniowania może mieć decydujący wpływ na
skuteczność radioterapii, przekłada się bezpośrednio na uszko-
dzenia DNA, peroksydację lipidów, ekspresji genów, a nawet po-
promienną zmianę w cyklu komórkowym [7]. Moc zastosowanej
dawki jest jednym z kryteriów podziału TBI [1]:
•
niskodawkowe LD TBI (
Low Dose Total Body Irradiation
), gdzie
moc dawki zawiera się w przedziale od 0,4-12 Gy/h. Pacjent
otrzymuje podczas jednej lub wielu sesji 6 frakcji w trzech
dniach naświetlania, tak aby całe ciało (poza narządem krytycz-
nym, jakim najczęściej jest płuco) otrzymało dawkę całkowitą
1200 cGy – stąd dawka frakcyjna wynosi zwykle ok. 200 cGy;
•
wysokodawkowe HD TBI (
High Dose Total Body Irradiation
),
gdzie moc dawki jest większa niż 12 Gy/h. Pacjent otrzymuje
10-15 frakcji po 10-15 cGy w każdej frakcji. Dawka całkowita
zwykle nie jest większa niż 14 Gy z ograniczeniem strefy płuca.
Decyzję o zastosowaniu konkretnej mocy oraz sumarycznej wiel-
kości dawki całkowitej podejmuje zespół lekarzy kierujących cho-
rego na zabieg, czyli zespół ośrodka transplantacyjnego, w którym
wykonywane będzie przeszczepienie komórek krwiotwórczych.
Zależy ona od rozpoznania i protokołu terapeutycznego aktualnie
rekomendowanego w danej jednostce chorobowej. Najczęściej
w Polsce stosuje się dawki frakcyjne od 1,2 Gy do 2,25 Gy, a liczba
frakcji wynosi od 6 do 8, dawka całkowita 9-14 Gy. Z uwagi na dużą
wrażliwość tkanki płucnej na działanie toksyczne promieniowania
dawka w płucach nie powinna przekraczać 9,5 Gy.
Rola frakcjonowania TBI
W latach 80. ubiegłego wieku pacjentom podawano dawkę całko-
witą TBI podczas jednej frakcji. Wiązało się to jednak z bardzo dużą
toksycznością, co negatywnie wpływało na wyniki przeszczepień
szpiku. Badania na zwierzętach wykazały, że frakcjonowanie dawki
znacznie zmniejsza toksyczność wczesną. Z tego względu obecnie
TBI w dawkach mieloablacyjnych podaje się wyłącznie w sposób
frakcjonowany FTBI (
Fractionated Total Body Irradiation
).
Sposób dostarczania dawki
Technika dostarczania dawki w TBI jest różnorodna. Wyboru
techniki dokonuje ośrodek radioterapeutyczny – jest on podyk-
towany sprzętem, którym dysponuje, wielkością bunkra, w któ-
rymmożna przeprowadzić zabieg oraz personelemmedycznym.
Należy podkreślić, że z punktu widzenia radioterapeutycznego
wszystkie techniki są sobie równoważne. Nie są jednak równo-
ważne w aspektach technicznych, co generuje istotne różnice
często odczuwalne przez chorych poddanych zabiegowi. Wy-
różnia się następujące techniki dostarczania TBI:
•
Technika stacjonarna o zwiększonym odstępie od źródła
SSD (
Source Skin Distance
) – pacjent napromieniany jest
w pozycji stojącej, przodem, a następnie tyłem do aparatu
(Rys. 1) oraz w pozycji leżącej (Fot. 1). W każdej z pozycji SSD
jest bardzo duże, rzędu kilku metrów. Jako źródło promie-
niowania w tej technice stosuje się przyspieszacze liniowe.
•
Technika stacjonarna o odległości SSD zbliżonej do standar-
dowej: pacjent napromieniany jest polem w odległości SSD
zbliżonej do standardowej w kierunku przednim oraz tylnym
AP/PA (
Anterior
/
Posterior
), leżąc na podłodze (Fot. 2, 3). Przez
standardową odległość SSD rozumie się maksymalną odle-
głość, dla której algorytm systemu planowania leczenia TPS
(
Treatment Planning System
) jest w stanie prawidłowo obliczyć
dawkę. Dla algorytmu PBC (
Pencil Beam Convolution
) zaimple-
mentowanego do TPS producenta Varian Medical Systems
maksymalna odległość SSD wynosi 135 cm. Natomiast odle-
głość SSD podczas napromieniania tego typu techniką wyno-
si ok. 200 cm. Podczas napromieniania często płuca pacjenta
osłonięte są za pomocą specjalnie wylanych w tym celu osłon
wykonanych ze stopu Wooda (znany również jako stop Lipo-
witza). Części ściany klatki piersiowej osłonięte przez ww.
