Фракционирование , то есть использование повторяющихся сеансов облучения в течение всего курса, уже долгое время является предметом пристального интереса и исследователей. Ранние радиологические исследования выявили, что повторяющееся использование относительно небольших доз облучения является наилучшим способом достижения суммарной дозы и наиболее эффективно с точки зрения результатов лечения.
Интерес к фракционированному подходу подогревался не только надеждами понять механизмы радиационного поражения клеток, но и перспективами для лечащих врачей выработать оптимальные для больного режимы курса радиационной терапии. Существует ряд моментов, которые определяют лечебную эффективность данной процедуры. В большинстве экспериментов с однократным использованием облучения степень поражения злокачественных клеток (определяемая в основном по торможению клеточного деления) была в прямопропорциональной линейно-логарифмической зависимости от мощности дозы.
Важной особенностью этой зависимости является то, что на низких дозах облучения график уплощается, образуя характерное «плечо». При облучении относительно более радиорезистентных клеток (например, злокачественной меланомы) это плечо расширяется, а наклон остальной кривой становится более пологим.
Согласно большинству теорий , диапазон облучений, который падает на «плечо» зависимости, относится к сублетальным воздействиям, когда в клетках еще возможны процессы репарации. Таким образом, повторяющееся или фракционированное облучение наносит дополнительное поражение еще до окончания процессов клеточной репарации. Конечно, степень восстановления клеточной популяции в периоды между повторными облучениями зависит от интервалов между ними и интенсивности облучения.
Кроме того, фракционированный метод лечения может повышать степень оксигенации опухолевых тканей, так как уменьшение опухолевой массы в промежутках между облучениями приводит к васкуляризации оставшейся опухоли и лучшему насыщению ее кислородом через систему кровоснабжения, а значит, и повышает ее радиочувствительность перед последующим воздействиями. В добавление к рассмотренным теоретическим преимуществам метод фракционирования имеет и реальное практическое значение, так как уже после первого сеанса облучения у больных часто отмечается улучшение клинической картины заболевания, что делает их более толерантными к последующему лечению.
Эффект концентрации кислорода на цитотоксическое действие рентгеновских лучей.В экспериментах in vitro использовалась культура клеток Hela.
Это дает возможность планировать общий курс лечения более гибко, чем при однократном воздействии, и позволяет, например, по ходу лечения изменять продолжительность облучения и/или мощность поглощенной дозы.
Наоборот, удлинение курса фракционированного облучения (стандартные методики предусматривают продолжительность курса до 6 недель) может привести к тому, что все преимущества этого метода отступают перед начинающимся восстановлением опухолевой ткани из клоногенных клеток в период между сеансами облучения. Такие процессы репарации могут начаться буквально в течение 1 недели с момента первого облучения.
Поэтому повышенный интерес вызывает концепция непрерывного гиперфракционированного облучения , когда два или даже три сеанса облучения проводятся в один день, а общая продолжительность курса облучения сокращается до 2-3 недель в сравнении со стандартным 6-недельным периодом.
Кроме приведенных выше общих положений, доказывающих преимущества фракционированной лучевой терапии , существует также ряд исследований, которые направлены на оптимизацию режима облучения для достижения наилучших результатов. При определении эффективности своей работы радиологи нередко основываются на чисто эмпирических оценках эффективности и токсичности применяемого курса облучения. Например, при лечении плоскоклеточной карциномы в большинстве случаев используется продолжительный курс облучения в 6 недель, тогда как при лечении других заболеваний радиотерапевты используют более короткие курсы продолжительностью в 3 или 4 недели.
При сравнительном изучении эффективности той или иной схемы лечения очень важно предельно адекватно рассчитывать биологический эквивалент поглощенной дозы. Для примера, все радиологи знают, что биологический эффект от однократного применения дозы излучения в 10 Гр значительно превышает эффект от тех же 10 Гр, но распределенных по дозам в 1 Гр в течение 10 дней. Критерии оценки биологической эквивалента поглощенной дозы очень важны не только для перспективных исследований новых схем лечения, но и в тех случаях, когда по каким-либо причинам приходится отклоняться от стандартной схемы лечения. В любом лечебном учреждении могут случаться непредвиденные поломки оборудования или трудности с персоналом, что может нарушать лечебный график.
Первая задача состоит в том, чтобы подвести к опухоли оптимальную
суммарную дозу. Оптимумом принято считать уровень, при котором дости-
гается наивысший процент излечения при приемлемом проценте лучевых
повреждений нормальных тканей.
На практике оптимум - это суммарная доза, при которой излечивают
более 90 % больных с опухолями данной локализации и гистологической струк-
туры и повреждения нормальных тканей возникают не более чем у 5 % боль-
ных (рис. rv.l). Значение локализации подчеркнуто не случайно: ведь ос-
ложнение осложнению рознь! При лечении опухоли в области позвоночни-
ка недопустимо даже 5 % лучевых миелитов, а при облучении гортани - даже 5 № некрозов ее хрящей.На основании многолетних экспериментальных и клиничес-
ких исследований установлены примерные эффективные поглощенные дозы. Микроскопические агрегаты опухолевых клеток в зоне субклинического распространения опухоли могут быть ликвидированы при облучении в дозе 45-50 Гр в виде отдельных фракций в течение 5 нед. Приблизительно такие же объем и ритм облучений необходимы для разрушения радиочувствительных опухолей типа злокачественных лимфом. Для уничтожения клеток плоскоклеточного рака и аде-
нокарциномы требуется доза 65-70 Гр в течение 7-8 нед, а радиорезистентных опухолей - сарком костей и мягких тканей - свыше 70 Гр примерно за тот же срок. В случае комбинированного лечения плоскоклеточного рака или аденокарциномы ограничиваются облучением в дозе 40-45 Гр за 4-5 нед с последующим хирургическим удалением остатка опухоли. При выборе дозы учитывают не только гистологическое строение опухоли, но и особенности ее роста. Быстро растущие новообразования более
чувствительны к ионизирующему излучению, чем медленно растущие. Экзофитные опухоли отличаются большей радиочувствительностью, чем эндофитные, инфильтрирующие окружающие ткани.Эффективность биологического действия разных ионизирующих излучений неодинакова. Приведенные выше дозы указаны для ≪стандартного≫излучения. За стандарт принимают действие рентгеновского излучения с граничной энергией 200 кэВ и со средней линейной потерей энергии 3 кэВ/мкм.
Относительная биологическая эффективность такого излучения (ОБЭ) при-
нята за I. Примерно такой же ОБЭ отличаются гамма-излучение и пучок быстрых электронов. ОБЭ тяжелых заряженных частиц и быстрых нейтронов значительно выше -порядка 10. Учет этого фактора, к сожалению, достаточно труден, так как ОБЭ разных фотонов и частиц неодинакова для различных тканей и доз за фракцию.Биологическое действие излучения определяется не только величиной суммарной дозы, но и временем, в течение которого она поглощается.Путем подбора оптимального соотношения доза - время в каждом конкретном случае можно добиться максимально возможного эффекта. Данный принцип реализуют путем дробления суммарной дозы на отдельные фракции(разовые дозы). При фракционированном облучении клетки опухоли облучаются разные стадии роста и размножения, т.е.в периоды различной радиопоражаемости. При нем используется способность здоровых тканей более полно восстанавливать свою структуру и функцию, чем это происходит в опухоли.Следовательно, вторая задача заключается в выборе правильного режима фракционирования. Нужно определить разовую дозу, число фракций, интервал между ними и соответственно общую продолжи-
тельность лучевой терапии.Наибольшее распространение в практике получил режим классического мелкого фракционирования. Опухоль облучают в дозе 1,8-2 Гр 5 раз в не-
делю до достижения намеченной суммарной дозы. Общая продолжительность лечения составляет около 1,5 мес. Режим применим для лечения большинства опухолей, обладающих высокой и умеренной радиочувствительностью.При крупном фракционировании ежедневную дозу увеличивают до 3-4 Гр, а облучение выполняют 3-4 раза в неделю. Такой режим предпочтительнее для радиорезистентных опухолей, а также для новообразований,.клетки которых имеют высокую потенцию к восстановлению сублетальных повреждений. Однако при крупном фракционировании чаще, чем
при мелком, наблюдаются лучевые осложнения, особенно в отдаленном периоде.
С целью повышения эффективности лечения быстро пролиферирующих опухолей применяют мулыпифракционирование: облучение в дозе 2 Грпроводят 2 раза в день с интервалом не менее 4-5 ч. Суммарная доза уменьшается на 10-15 %, а продолжительность курса - на 1-3 нед. Опухолевые клетки, особенно находящиеся в состоянии гипоксии, не успевают восстановиться после сублетальных и потенциально летальных повреждений.Крупное фракционирование применяют, например, при лечении лимфом,мелкоклеточного рака легкого, метастазов опухоли в шейных лимфатичес-
ких узлах.При медленно растущих новообразованиях используют режим гипер-
фракционирования: ежедневную дозу облучения 2,4 Гр разбивают на 2 фракции
по 1,2 Гр. Следовательно, облучение проводят 2 раза в день, но ежедневная
доза несколько больше, чем при мелком фракционировании. Лучевые реак-
ции выражены нерезко, несмотря на увеличение суммарной дозы на 15-
25%.Особым вариантом является так называемый расщепленный курс облучений. После подведения к опухоли половины суммарной дозы (обычно около 30 Гр) делают перерыв на 2-4 нед. За это время клетки здоровых тканей восстанавливаются лучше, чем опухолевые. Кроме того, в связи с уменьшением опухоли оксигенация ее клеток повышается.При внутритканевом лучевом воздействии, когда в опухоль имплантиру-
ют радиоактивные источники, используют непрерывный режим облучения в
течение нескольких дней или недель. Достоинством __________такого режима является
воздействие радиации на все стадии клеточного цикла. Ведь известно, что клетки наиболее чувствительны к облучению в фазе митоза и несколько меньше в фазе синтеза, а в фазе покоя и в начале постсинтетического пе-риода радиочувствительность клетки минимальна.При дистанционном фракционированном облучении также пытались ис-
пользовать неодинаковую чувствительность клеток в разные фазы цикла.Для этого больному вводили химические препараты (5-фторурацил винкристин), которые искусственно задерживали клетки в фазе синтеза. Такое искусственное накопление в ткани клеток, находящихся в одной фазе клеточного цикла, называют синхронизацией цикла.Таким образом, применяют много вариантов дробления суммарной дозы, и их необходимо сравнивать на основе количественных показателей.Для оценки биологической эффективности различных режимов фракцио-нирования Ф.Эллис предложил концепцию номинальной стандартной дозы(НСД). НСД - это суммарная доза за полный курс облучений, при которой непроисходит существенного повреждения нормальной соедините,1ьной ткани. Также предложены и могут быть получены из специальных таблиц такие факторы, как кумулятивный радиационный эффект (КРЭ) и отношение время - доза - фракционирование (ВДФ), для каждого сеанса облучения и длявсего курса облучений.
Методы лучевой терапии делятся на наружные и внутренние в зависимости от способа подведения ионизирующего излучения к облучаемому очагу. Сочетание методов называют сочетанной лучевой терапией.
Наружные методы облучения - методы, при которых источник излучения находится вне организма. К наружным методам относятся методы дистанционного облучения на различных установках с использованием разного расстояния от источника излучения до облучаемого очага.
К наружным методам облучения относятся:
Дистанционная γ-терапия;
Дистанционная, или глубокая, рентгенотерапия;
Терапия тормозным излучением высокой энергии;
Терапия быстрыми электронами;
Протонная терапия, нейтронная и терапия другими ускоренными частицами;
Аппликационный метод облучения;
Близкофокусная рентгенотерапия (при лечении злокачественных опухолей кожи).
Дистанционная лучевая терапия может проводиться в статическом и подвижном режимах. При статическом облучении источник излучения неподвижен по отношению к больному. К подвижным методам облучения относятся ротационно-маятниковое или секторное тангенциальное, ротационно-конвергентное и ротационное облучение с управляемой скоростью. Облучение может осуществляться через одно поле или быть многопольным - через два, три и более полей. При этом возможны варианты встречных или перекрестных полей и др. Облучение может проводиться открытым пучком или с использованием различных формирующих устройств - защитных блоков, клиновидных и выравнивающих фильтров, решетчатой диафрагмы.
При аппликационном методе облучения, например в офтальмологической практике, аппликаторы, содержащие радионуклиды, прикладывают к патологическому очагу.
Близкофокусную рентгенотерапию применяют для лечения злокачественных опухолей кожи, при этом расстояние от выносного анода до опухоли составляет несколько сантиметров.
Внутренние методы облучения - методы, при которых источники излучения вводят в ткани или в полости организма, а также применяют в виде радиофармацевтического препарата, введенного внутрь пациента.
К внутренним методам облучения относятся:
Внутриполостное облучение;
Внутритканевое облучение;
Системная радионуклидная терапия.
При проведении брахитерапии источники излучения с помощью специальных устройств вводятся в полые органы методом последовательного введения эндостата и источников излучения (облучение по принципу afterloading). Для осуществления лучевой терапии опухолей разных локализаций существуют различные эндостаты: метрокольпостаты, метрастаты, кольпостаты, проктостаты, стомататы, эзофагостаты, бронхостаты, цитостаты. В эндостаты поступают закрытые источники излучения, радионуклиды, заключенные в оболочку-фильтр, в большинстве случаев имеющие форму цилиндров, игл, коротких стерженьков или шариков.
При радиохирургическом лечении установками гамма-нож, кибер-нож осуществляют прицельное облучение малых мишеней с помощью специальных стереотаксических устройств с использованием точных оптических направляющих систем для трехмерной (three-dimensional - 3D) радиотерапии множественными источниками.
При системной радионуклидной терапии используют радиофармацевтические препараты (РФП), вводимые пациенту внутрь, соединения, тропные к определенной ткани. Например, путем введения радионуклида йода проводят лечение злокачественных опухолей щитовидной железы и метастазов, при введении остеотропных препаратов - лечение метастазов в кости.
Виды лучевого лечения. Различают радикальную, паллиативную и симптоматическую цели лучевой терапии. Радикальную лучевую терапию проводят с целью излечения больного с применением радикальных доз и объемов облучения первичной опухоли и зон лимфогенного метастазирования.
Паллиативное лечение, направленное на продление жизни больного путем уменьшения размеров опухоли и метастазов, выполняют меньшими, чем при радикальной лучевой терапии, дозами и объемами облучения. В процессе проведения паллиативной лучевой терапии у части больных при выраженном положительном эффекте возможно изменение цели с увеличением суммарных доз и объемов облучения до радикальных.
Симптоматическую лучевую терапию проводят с целью снятия какихлибо тягостных симптомов, связанных с развитием опухоли (болевой синдром, признаки сдавления сосудов или органов и др.), для улучшения качества жизни. Объемы облучения и суммарные дозы зависят от эффекта лечения.
Лучевую терапию проводят с различным распределением дозы облучения во времени. В настоящее время применяют:
Однократное облучение;
Фракционированное, или дробное, облучение;
Непрерывное облучение.
Примером однократного облучения служит протонная гипофизэктомия, когда лучевую терапию выполняют за один сеанс. Непрерывное облучение происходит при внутритканевом, внутриполостном и аппликационном методах терапии.
Фракционированное облучение является основным методом подведения дозы при дистанционной терапии. Облучение проводят отдельными порциями, или фракциями. Применяют различные схемы фракционирования дозы:
Обычное (классическое) мелкое фракционирование - 1,8-2,0 Гр в день 5 раз в неделю; СОД (суммарная очаговая доза) - 45-60 Гр в зависимости от гистологического вида опухоли и других факторов;
Среднее фракционирование - 4,0-5,0 Гр в день 3 раза в неделю;
Крупное фракционирование - 8,0-12,0 Гр в день 1-2 раза в неделю;
Интенсивно-концентрированное облучение - 4,0-5,0 Гр ежедневно в течение 5 дней, например в качестве предоперационного облучения;
Ускоренное фракционирование - облучение 2-3 раза в сутки обычными фракциями с уменьшением суммарной дозы за весь курс лечения;
Гиперфракционирование, или мультифракционирование - дробление суточной дозы на 2-3 фракции с уменьшением дозы за фракцию до 1,0-1,5 Гр с интервалом 4-6 ч, при этом продолжительность курса может не измениться, но суммарная доза, как правило, повышается;
Динамическое фракционирование - облучение с различными схемами фракционирования на отдельных этапах лечения;
Сплит-курсы - режим облучения с длительным перерывом на 2-4 нед в середине курса или после достижения определенной дозы;
Низкодозный вариант фотонного тотального облучения тела - от 0,1- 0,2 Гр до 1-2 Гр суммарно;
Высокодозный вариант фотонного тотального облучения тела от 1-2 Гр до 7-8 Гр суммарно;
Низкодозный вариант фотонного субтотального облучения тела от 1-1,5 Гр до 5-6 Гр суммарно;
Высокодозный вариант фотонного субтотального облучения тела от 1-3 Гр до 18-20 Гр суммарно;
Электронное тотальное или субтотальное облучение кожи в различных режимах при ее опухолевом поражении.
Величина дозы за фракцию имеет большее значение, чем общее время курса лечения. Крупные фракции более эффективны, чем мелкие. Укрупнение фракций при уменьшении их числа требует уменьшения суммарной дозы, если не изменяется общее время курса.
Различные варианты динамического фракционирования дозы хорошо разработаны в МНИОИ имени П. А. Герцена. Предложенные варианты оказались гораздо эффективнее, чем классическое фракционирование или подведение равных укрупненных фракций. При проведении самостоятельной лучевой терапии или в плане комбинированного лечения используют изоэффективные дозы при плоскоклеточном и аденогенном раке легкого, пищевода, прямой кишки, желудка, гинекологических опухолях, саркомах
мягких тканей. Динамическое фракционирование существенно повысило эффективность облучения за счет увеличения СОД без усиления лучевых реакций нормальных тканей.
Величину интервала при сплит-курсе рекомендуется сокращать и до 10- 14 дней, так как репопуляция выживших клоновых клеток появляется в начале 3-й недели. Тем не менее при расщепленном курсе улучшается переносимость лечения, особенно в случаях, когда острые лучевые реакции препятствуют проведению непрерывного курса. Исследования показывают, что выживающие клоногенные клетки развивают настолько высокие темпы репопуляции, что для компенсации каждый дополнительный день перерыва требует прибавки примерно 0,6 Гр.
При проведении лучевой терапии используют методы модификации радиочувствительности злокачественных опухолей. Радиосенсибилизация лучевого воздействия - процесс, при котором различные способы приводят к увеличению поражения тканей под влиянием облучения. Радиопротекция - действия, направленные на снижение поражающего эффекта ионизирующего излучения.
Оксигенотерапия - метод оксигенации опухоли во время облучения с использованием для дыхания чистого кислорода при обычном давлении.
Оксигенобаротерапия - метод оксигенации опухоли во время облучения с использованием для дыхания чистого кислорода в специальных барокамерах под давлением до 3-4 атм.
Использование кислородного эффекта при оксигенобаротерапии, по данным С. Л. Дарьяловой, было особенно эффективно при лучевой терапии недифференцированных опухолей головы и шеи.
Регионарная турникетная гипоксия - метод облучения больных со злокачественными опухолями конечностей в условиях наложения на них пневматического жгута. Метод основан на том, что при наложении жгута рО 2 в нормальных тканях в первые минуты падает почти до нуля, а в опухоли напряжение кислорода еще некоторое время остается значительным. Это дает возможность увеличить разовую и суммарную дозы облучения без повышения частоты лучевых повреждений нормальных тканей.
Гипоксическая гипоксия - метод, при котором до и во время сеанса облучения пациент дышит газовой гипоксической смесью (ГГС), содержащей 10 % кислорода и 90 % азота (ГГС-10) или при уменьшении содержания кислорода до 8 % (ГГС-8). Считается, что в опухоли имеются так называемые острогипоксические клетки. К механизму возникновения таких клеток относят периодическое, длящееся десятки минут резкое уменьшение - вплоть до прекращения - кровотока в части капилляров, которое обусловлено в числе других факторов повышенным давлением быстрорастущей опухоли. Такие острогипоксические клетки радиорезистентны, в случае наличия их в момент сеанса облучения они «ускользают» от лучевого воздействия. В РОНЦ РАМН этот метод применяют с обоснованием, что искусственная гипоксия снижает величину предсуществующего «отрицательного» терапевтического интервала, который определяется наличием гипоксических радиорезистентных клеток в опухоли при их практически полном отсутс-
твии в нормальных тканях. Метод необходим для защиты высокочувствительных к лучевой терапии нормальных тканей, расположенных вблизи облучаемой опухоли.
Локальная и общая термотерапия. Метод основан на дополнительном разрушительном воздействии на опухолевые клетки. Обоснован метод перегревом опухоли, который происходит в связи со сниженным кровотоком по сравнению с нормальными тканями и замедлением вследствие этого отвода тепла. К механизмам радиосенсибилизирующего эффекта гипертермии относят блокирование ферментов репарации облученных макромолекул (ДНК, РНК, белки). При комбинации температурного воздействия и облучения наблюдается синхронизация митотического цикла: под воздействием высокой температуры большое число клеток одновременно вступает в наиболее чувствительную к облучению фазу G2. Наиболее часто применяют локальную гипертермию. Существуют аппараты «ЯХТА-3», «ЯХТА-4», «PRIMUS U+R» для микроволновой (СВЧ) гипертермии с различными датчиками для прогревания опухоли снаружи или с введением датчика в полости cм. рис. 20, 21 на цв. вклейке). Например, для прогревания опухоли предстательной железы используют ректальный датчик. При СВЧ-гипертермии с длиной волны 915 МГц в предстательной железе автоматически поддерживается температура в пределах 43-44 °С в течение 40-60 мин. Облучение следует сразу за сеансом гипертермии. Имеется возможность для одновременной лучевой терапии и гипертермии («Гамма Мет», Англия). В настоящее время считается, что по критерию полной регрессии опухоли эффективность термолучевой терапии в полтора-два раза выше, чем при проведении только лучевой терапии.
Искусственная гипергликемия приводит к снижению внутриклеточного рН в опухолевых тканях до 6,0 и ниже при очень незначительном уменьшении этого показателя в большинстве нормальных тканей. Кроме того, гипергликемия в условиях гипоксии ингибирует процессы пострадиационного восстановления. Считается оптимальным одновременное или последовательное проведение облучения, гипертермии и гипергликемии.
Электронакцепторные соединения (ЭАС) - химические вещества, способные имитировать действие кислорода (его сродство с электроном) и избирательно сенсибилизировать гипоксические клетки. Наиболее употребительными ЭАС являются метронидазол и мизонидазол, особенно при локальном применении в растворе диметилсульфоксида (ДМСО), что позволяет при создании в некоторых опухолях высоких концентраций препаратов существенно улучшить результаты лучевого лечения.
Для изменения радиочувствительности тканей применяют также препараты, не связанные с кислородным эффектом, например ингибиторы репарации ДНК. К числу таких препаратов относятся 5-фторурацил, галоидированные аналоги пуриновых и пиримидиновых оснований. В качестве сенсибилизатора применяют обладающий противоопухолевой активностью ингибитор синтеза ДНК-оксимочевину. К ослаблению пострадиационного восстановления ведет также прием противоопухолевого антибиотика актиномицина Д. Ингибиторы синтеза ДНК могут быть использованы для вре-
менной искусственной синхронизации деления опухолевых клеток с целью последующего их облучения в наиболее радиочувствительных фазах митотического цикла. Определенные надежды возлагаются на применение фактора некроза опухолей.
Применение нескольких агентов, изменяющих чувствительность опухолевой и нормальной тканей к облучению, называется полирадиомодификацией.
Комбинированные методы лечения - сочетание в различной последовательности хирургического вмешательства, лучевой терапии и химиотерапии. При комбинированном лечении лучевую терапию проводят в виде предили послеоперационного облучения, в некоторых случаях используют интраоперационное облучение.
Целями предоперационного курса облучения являются уменьшение опухоли для расширения границ операбельности, особенно при опухолях больших размеров, подавление пролиферативной активности опухолевых клеток, уменьшение сопутствующего воспаления, воздействие на пути регионарного метастазирования. Предоперационное облучение приводит к уменьшению числа рецидивов и возникновения метастазов. Предоперационное облучение является сложной задачей в плане решения вопросов уровня доз, методов фракционирования, назначения сроков операции. Для нанесения серьезных повреждений опухолевым клеткам необходимо подведение высоких туморицидных доз, что увеличивает риск послеоперационных осложнений, так как в зону облучения попадают здоровые ткани. В то же время операция должна быть проведена вскоре после окончания облучения, так как выжившие клетки могут начать размножаться - это будет клон жизнеспособных радиорезистентных клеток.
Поскольку преимущества проведения предоперационного облучения в определенных клинических ситуациях доказаны по увеличению показателей выживаемости больных, уменьшению числа рецидивов, необходимо четко соблюдать принципы проведения такого лечения. В настоящее время предоперационное облучение проводят укрупненными фракциями при дневном дроблении дозы, используются схемы динамического фракционирования, что позволяет провести предоперационное облучение в короткие сроки с интенсивным воздействием на опухоль с относительным щажением окружающих тканей. Операцию назначают через 3-5 дней после интенсивно-концентрированного облучения, через 14 дней после облучения с использованием схемы динамического фракционирования. Если предоперационное облучение проводят по классической схеме в дозе 40 Гр, приходится назначать операцию через 21-28 дней после стихания лучевых реакций.
Послеоперационное облучение проводятся в качестве дополнительного воздействия на остатки опухоли после нерадикальных операций, а также для уничтожения субклинических очагов и возможных метастазов в регионарных лимфатических узлах. В тех случаях, когда операция является первым этапом противоопухолевого лечения, даже при радикальном удалении опухоли, облучение ложа удаленной опухоли и путей регионарного мета-
стазирования, а также всего органа может существенно повысить результаты лечения. Следует стремиться к началу проведения послеоперационного облучения не позднее чем через 3-4 нед после операции.
При интраоперационном облучении больного, находящегося под наркозом, подвергают однократному интенсивному лучевому воздействию через открытое операционное поле. Применение такого облучения, при котором здоровые ткани просто механически отодвигаются из зоны предполагаемого облучения, позволяет повысить избирательность лучевого воздействия при местно распространенных новообразованиях. С учетом биологической эффективности подведение однократных доз от 15 до 40 Гр эквивалентны 60 Гр и более при классическом фракционировании. Еще в 1994 г. на V Международном симпозиуме в Лионе при обсуждении проблем, связанных с интраоперационным облучением, были приняты рекомендации об использовании 20 Гр в качестве максимальной дозы для снижения риска лучевых повреждений и возможности проведения в дальнейшем при необходимости дополнительного наружного облучения.
Лучевую терапию чаще всего применяют в качестве воздействия на патологический очаг (опухоль) и области регионарного метастазирования. Иногда используют системную лучевую терапию - тотальное и субтотальное облучение с паллиативной или симптоматической целью при генерализации процесса. Системная лучевая терапия позволяет добиться регресса очагов поражения у пациентов с резистентностью к химиопрепаратам.
Доза излучения, которую удается подвести к опухоли, ограничивается толерантностью нормальных тканей.
Из курса радиобиологии
Толерантность - это предельная лучевая нагрузка, не приводящая к необратимым изменениям тканей.
Лучевой терапевт, определяя режим облучения и необходимую дозу поглощенной энергии для подавления , должен учесть возможность и предвидеть степень поражения нормальных тканей, когда вероятность лучевых осложнений станет выше, чем планируемый канцеролитический эффект облучения опухоли. Это относится не только к окружающим опухоль органам, но и к определенным тканевым образованиям самой опухоли (соединительнотканные структуры, сосуды).
От регенераторной способности последних зависит течение заболевания. На основании приобретенного опыта лучевые терапевты определили толерантную дозу для различных тканей организма при разных режимах облучения. Как видно из рисунка, с увеличением общего числа сеансов, за которые реализуется запланированный курс лучевой терапии, доза, переносимая нормальной тканью, увеличивается. Так, в случае лечения опухолей головного мозга при запланированной очаговой опухолевой дозе 60 Гр можно со 100% гарантией избежать лучевого поражения ткани головного мозга при реализации ее в течение 40 - 45 дней (30 фракций по 2 Гр в день при облучении 5 раз в неделю).
Толерантность головного мозга в зависимости от дозы
и продолжительности курса лечения
а - минимальный;
б - максимальный уровни дозы, при которых может возникнуть некроз мозговой ткани.
Для выражения величины толерантности тканей при фракционированном облучении предложено два понятия: «кумулятивный радиационный эффект» (КРЭ) и «время - доза - фракционирование» (ВДФ). На основании приобретенного опыта лучевые терапевты эмпирически определили толерантную дозу для различных тканей.
Так, величина ее для соединительной ткани организма (в том числе кожи, подкожной клетчатки, элементы стромы других органов) составляет 1800 ерэ (ерэ - единица радиационного эффекта в системе КРЭ) или 100 условных единиц (в системе ВДФ). Ориентировочные данные по толерантным дозам излучения для различных органов и тканей человека приведены в таблице.
Ориентировочные значения переносимых (толерантных) доз для некоторых органов и тканей (для гамма-излучения при условии ежедневного облучения 5 раз в неделю в дозе не более 2 Гр)
| Орган (ткань) | Погло щенная доза, Гр | Кумулятивный радиационный эффект КРЭ, ерэ |
Фактор время - доза - фракционирование (условн. ед.) |
| Головной мозг | 60 | 2380 | 168 |
| Продолговатый мозг | 30 | 1020 | 42 |
| Спинной мозг | 35 | 1250 | 58 |
| Хрусталик глаза | 50 | 150 | 7 |
| Кожа | 40 | 1860 | 100 |
| Сердце | 65 | 2920 | 212 |
| Легкие | 30 | 1020 | 49 |
| Желудок | 35 | 1230 | 57 |
| Тонкая кишка | 40 | 1230 | 57 |
| Прямая кишка | 50 | 1600 | 84 |
| Печень | 50 | 1580 | 83 |
| Почка (одна) | 40 | 1230 | 20 |
Эти цифры, показывающие величину толерантной дозы для различных тканей, получены при следующих режимах облучения: длительность курса не менее 3 и не более 100 дней, число фракций больше 5 при интервале между фракциями не менее 16 ч, при поле облучения, равном 8 X 10 см, и мощности дозы излучения не менее 0,2 Гр/мин. Толерантность нормальных тканей зависит от объема облучаемых тканей. При малых полях суммарная доза может быть повышена, а при больших - снижена.
В клинической практике часто встречаются ситуации, при которых ритмичность запланированного курса лучевой терапии нарушается ввиду ухудшения состояния больного. Иногда специально планируются курсы облучения с чередованием крупных и мелких фракций. В этих случаях для определения толерантности тканей необходимо определение фактора ВДФ. Специальные расчеты позволили определить значение ВДФ для различных доз и интервалов между облучениями.
Использование факторов КРЭ и ВДФ позволяет выбрать рациональный режим фракционирования и величину суммарной очаговой дозы в опухоли.
«Медицинская радиология»,
Л.Д.Линденбратен, Ф.М.Лясс
При проведении лучевой терапии пользуются такими понятиями, как режим фракционирования, ритм облучения, доза облучения. В зависимости от разовой очаговой дозы условно выделяют режим обычных (мелких) фракций - разовая очаговая доза составляет 1.8 - 2.2 Гр, средних - РОД 3-5 Гр и крупных фракций - РОД свыше 6 Гр. Режим облучения может быть от одной до пяти фракций в неделю. Биологический эффект связан с величиной разовой дозы, перерывом между отдельными фракциями, количества фракций за курс облучения (время облучения в днях).
Для того, чтобы связать все эти параметры, принято целесообразным:
- 1. в качестве эталонного фракционирования принять ежедневное облучение по 2 Гр до 60 Гр зa 6 недель
- 2. по отношению к пятидневной рабочей неделе при любом случае фракционирования принять суммарную дозу за 10 Гр.
Было доказано, что укрупнение фракций при сохранении одинаковой недельной дозы ведет к возрастанию эффективности лучевого воздействия. Увеличение перерыва между отдельными фракциями и соответствующее укрупнение дозы позволяет применять не ежедневные схемы облучения, оставаясь на эталонном, в биологическом отношении, уровне ежедневного облучения, при этом суммарная доза на курс будет уменьшена. Следует учесть, что укрупнение разовых доз закономерно приводит к снижению толерантности здоровых тканей.
В 1969 г. Ф. Эллис, полагая, то величина суммарной дозы за курс, количество фракций и общее время лечения находится в определенной зависимости, предложил формулу, связывающую эти понятия:
D = NSD х N0,24 х Т0,11 ,
где D - суммарная доза за курс (в радах) по критерию достижения толерантной реакции нормальной соединительной ткани;
NSD - номинальная стандартная доза (в рет);
N - количество фракций;
Т - общее время лечения (в днях)
В качестве единицы номинальной стандартной дозы принят рет (retard equivalent therapy) - терапевтический эквивалент рада.
Очевидно, что автор предлагает принять в качестве критерия эффекта курса лучевой терапии реакцию соединительной ткани, утверждая, что соединительная ткань всюду однородна в морфологическом и функциональном отношениях, включая и строму опухолей, независимо от гистогенеза и других признаков. Исключение составляют кость и мозг. Соответственно, реакция этой однородной соединительной ткани на облучение принимается как универсальная, всюду одинаковая.
Для расчета общего времени лечения, разовой и суммарной очаговой дозы при определенном ритме облучения пользуются специальными таблицами и номограммами.
Более удобна в практическом отношении концепция ВДФ (время, доза, фракционирование), предложенная Эллис Ф. и Ортон С. в 1973 году. Результаты расчетных величин ВДФ, полученные по формуле, выведенной исходя из основной формулы Эллиса для NSD. сведены в соответствующие таблицы. В качестве уровня полной толерантности принимается ВДФ = 100, что эквивалентно NSD = 1800 рет. Используя эти таблицы можно легко перейти от одного режима фракционирования к другому, учитывать время перерыва в лечении при сохранении заданного биологического действия.