Что такое внутренний способ облучения

Что должен знать каждый человек о радиации.

Что должен знать каждый человек о радиации.

ЕСТЕСТВЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ РАДИАЦИИ

Человек всегда был подвержен действию естественной радиации. Он подвергается воздействию космического излучения. Радиоактивные вещества находятся в земле, в зданиях, в которых мы живем, а также в пище и воде, которые мы потребляем. Уровни этой естественной или фоновой радиации колеблются в значительных пределах. Радиация действует снаружи — внешнее облучение. Если же радиоактивные вещества, находящиеся в воздухе, пище, воде, попадают внутрь организма — это внутреннее облучение. Большей частью (около 73%) радиация исходит от природных радиоактивных веществ, окружающих нас и находящихся внутри нас, но примерно 13% связано с медицинскими процедурами (рентгенодиагностика), а 14% приходит извне в виде космических лучей.

Внешние радиационные поражения можно классифицировать как вызываемые либо глубоко проникающей радиацией (гамма- и рентгеновские лучи, нейтроны), либо неглубоко проникающей радиацией (бета-частицы с высокой энергией, электроны).

К источникам внешнего облучения относится космическое излучение и земная радиация. Земная радиация обусловлена в основном естественным распадом радиоактивных элементов, присутствующих в земной коре,— это калий-40 и члены двух радиоактивных семейств — урана-238 и тория-232. Строительные материалы помещений — кирпич, бетон, дерево, содержащее естественные радионуклиды, являются источниками излучения. Гораздо большей удельной радиоактивностью обладают гранит и пемза.

Внутреннее облучение обусловлено радиоактивным веществом, поступившим внутрь организма. Имеется четыре возможных пути, по которым радиоактивные вещества способны поступить в организм: через легкие при дыхании, вместе с пищей, через повреждения и разрезы на коже, путем абсорбции через здоровую кожу. Попавшие в организм радионуклиды распределяются или равномерно по всему телу (калий, цезий) или концентрируются в отдельных органах и тканях (стронций, радий — в костях, йод — в щитовидной железе).

Некоторые долгоживущие радионуклиды: йод-131, цезий-137 не накапливаются в организме, а сравнительно быстро выводятся из него. К основным естественным и искусственным радионуклидам, ответственным за внутреннее облучение человека, относятся: калий-40, радий-226, полоний-210, радон-222, -220, йод-131, цезий-137, стронций-90.

Наиболее весомым из всех естественных источников радиации (на территории России его вклад достигает 44%) является невидимый, не имеющий вкуса и запаха тяжелый газ (в 7,5 раза тяжелее воздуха) — радон. Человек подвергается воздействию радона и продуктов его распада в основном за счет внутреннего облучения при поступлении радионуклидов в организм через органы дыхания и, в меньшей мере, с продуктами питания.

ДРУГИЕ ИСТОЧНИКИ РАДИАЦИИ

Каменный уголь содержит радиоактивных нуклидов относительно немного, но из-за больших масс, сжигаемых в топках электростанций и в печах отопления, его вклад в облучение населения достаточно весом. Радионуклиды в основном попадают в окружающую среду с пылью топочных газов, со шлаками. Большое загрязнение радионуклидами производят даже печи домашнего отопления, так как в них нет улавливания золы на выходе из труб, а невысокие трубы создают в жилых районах высокие концентрации угольной пыли. Из-за сжигания угля в домашних условиях во всем мире ожидаемая коллективная эффективная эквивалентная доза облучения населения Земли почти в 50 раз больше, чем сжигания угля в топках электростанций. Использование фосфатов для производства удобрений и в качестве кормовых добавок, термальные водоемы могут привести также к увеличению радиационного облучения.

Источник

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 (т.н. индукционная, или неоадъювантная)
• Интраоперационная – в ходе оперативного вмешательства
• Послеоперационная (адъювантная)
• Самостоятельная (дефинитивная)

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:

• Компьютерную (рентген) топометрию
• Контуринг мишени и смежных органов
• Дозиметрическое планирование

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

В радионуклидной или радиоизотопной терапии источником излучения является радиофармпрепарат, который после введения в организм пациента избирательно накапливается в опухолевых тканях. Наибольшее распространениенашли РФП, содержащие радионуклиды йода I¹³¹ (рак щитовидной железы), I¹²⁵(в виде гранул для лечения рака предстательной железы), стронция Sr⁸⁹ (костные метастазы). Недостатками, ограничивающими использование радионуклидной терапии, являются узкий терапевтический диапазон , ограниченная возможность точного дозиметрического планирования, неприменимость многофракционного облучения. С учетом количества абсолютных ограничений стоимость метода достаточно высока.

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

Источник