Ce este si de ce sa ma tem in timpul radioterapiei?

PRINCIPIILE RADIOTERAPIEI

DEFINITIE

RADIOTERAPIA (RT) este metoda fizica de tratament a bolii canceroase constand in administrarea.unei cantitati de energie radianta unui volum tinta definit, concomitent cu protejarea tesuturilor sanatoase invecinate.

RT ca metoda de tratament cu radiatii ionizante (RI), trebuie justificata prin analiza critica a raportului dintre beneficiile individuale sau sociale si detrimentul pe care il poate cauza utilizarea radiatiilor. 

SCOPUL

Scopul tratamentului este administrarea in volumul tinta definit a unei doze prestabilite de radiatii ionizante cu efecte secundare minime pentru tesuturile sanatoase din jur, avand ca rezultat:

• distrugerea celulelor tumorale
• mai buna calitate a vietii pacientului
• cresterea duratei de supravietuire
• tratament paliativ eficient
• ameliorarea si prevenirea aparitiei simptomelor date de boala neoplazica

Scopul poate fi:

CURATIV cand exista probabilitatea unei supravietuiri pe termen lung dupa aplicarea tratamentului

PALIATIV cand speranta de viata este redusa; se utilizeaza in scopul ameliorarii simptomatologiei si imbunatatirii calitatii vietii

 ISTORIC

Prima aplicatie terapeutica a Rl – la 60 de zile de la comunicarea descoperirii de catre Roentgen

in 29 ian 1896 – prima sedinta de RT la o pacienta cu neo mamar; 1906 – legea radiosensibilitatii tisulare.

Pana in 1950 domina aparatura de roentgenterapie conventionala, cu radiatii ce nu depasesc energia de 400 kV.

1949 – primul betatron medical; 1951 – se obtin primele surse puternice de cobalt; 1952 – se instaleaza primul accelerator liniar

 CLASIFICARE

RT EXTERNA (TELEIRADIERE sau TELERADIOTERAPIE) sursa de radiatii este exterioara corpului, iradierea este transcutanata

BRAHITERAPIE sau CURIETERAPIE – sursa radioactiva vine in contact direct cu

tesutul.

Tipuri particulare de radioterapie externa

• Iradierea intra-operatorie utilizand fascicul de electroni: se utilizeaza in iradierea tumorilor situate profund, dupa indepartarea organelor vecine , sau in iradierea patului tumoral dupa extirparea tumorii.

Doza mare, 2000 cGy. Se foloseste in cancerul gastric, pancreatic, rectal.

• Iradierea corporeala totala – doza 600-800 cGy – in metastazele osoase multiple
• Steretaxica – pentru tumori cerebrale sub 1 cm.

ELEMENTE DE FIZICA RADIATILOR

Radiatii – fenomenele sau agentii fizici care transporta energie dintr-o regiune a spatiului in alta; in continutuL acestei notiuni sunt cuprinse atat radiatiile electromagnetice cat si cele corpusculare.

Conform modelului fizic actual, energia este cuantificata – alcatuita din cuante sau particule in miscare; pt campul electromagnetic – fotoni (particule cu masa nula, fara sarcina electrica); pt radiatiile corpusculare – neutroni, protoni, electroni sau diverse fragmente nucleare (particule α, mezoni pi, ioni grei, neutroni)

Radiatiile electromagnetice cuprind:

• unde radio,
• radiatia vizibila,
• radiatiile calorice,
• microundele,
• rad ultraviolete,
• rad X si γ.

In oncologie – intereseaza doar rad X si γ.

Radiatiile corpusculare : utilizate frecvent – fasciculele de electroni, protonii si neutroni – folositi in centre cu resurse financiare corespunzatoare; particulele α, mezoni pi, ioni grei – produsi si studiati doar in cateva centre din lume

INTERACTIUNEA RADIATIILOR CU MATERIA

1. interactii la nivel fizic
2. interactii la nivel chimic
3. interactii la nivel celular
4. interactii la nivel tisular

 

1. Interactii la nivel fizic

Fotonii X si γ – radiatii indirect ionizante, nu produc prin ele insele leziuni chimice sau biologice. Fenomenul fundamental este reprezentat de interactia cu electronii orbitali, suportui actiunii biologice a radiatiilor electromagnetice.

Fenomenele principale care au loc prin interactia foton – electron sunt: imprastierea coerenta, efectul fotoelectric, efectul Compton, formarea de perechi.

RezultatuI interactiunii este formarea de electroni secundari.

Bombardarea tesutului cu fotonii X sau γ se rezuma pana la urma la iradierea in profunzime a tesuturilor cu un flux de electroni secundari, adevaratii responsabili de actiunile biologice ale radiatiilor electromagnetice.

1. Interactii la nivel chimic

radioliza apei

radioliza macromoleculelor intracelulare

Radioliza apei: radiatiile electromagnetice sunt capabile sa descompuna apa in radicali liberi.

Radical liber se defineste ca fiind un atom sau o molecula cu un electron secundar (impar) pe orbita externa; specie chimica foarte reactiva cu durata de viata scurta, cu proprietati oxidante si reducatoare. De la locul de formare pot difuza si ataca macromolecule celulare (de ADN, proteine membranare, enzime)

Radioliza macromoleculelor intracelulare: in general afectate indirect, prin actiunea produsilor rezultati din radioliza apei. Mai rar, interactiunea directa a radiatilor cu aceste macromolecule; rezulta radicali liberi.

Radioliza membranelor celulare: apar leziuni membranare letale pentru celula (iradierea lipidelor nesaturate membranare duce la alterarea functiilor membranare, incompatibile cu supravietuirea, cresterea activitatii proteinkinazei C membranare duce la activarea unor gene implicate in declansarea apoptozei)

Radioliza ADN si a cromozomilor

Leziuni ADN:

– ruptura unuia sau ambelor lanturi ale dublului helix

– alterari ale bazelor

– distrugeri ale dezoxiribozelor

– formarea de dimeri

Celula este prevazuta cu sisteme enzimatice extrem de eficace de reparare a leziunilor ADN. Capacitatea de reparare este mai marcata la celulele normale decat la cele tumorale (efectele diferentiate ale radiatilor pe tesuturi).

Alterari cromozomiale:deletii, translocatii, inversii / formare de cromozomi inelari, dicentrici. Numarul de anomalii cromozomiale este proportional cu doza.

1. Interactii la nivel celular

Iradierea poate fi urmata de moarte celulara imediata, lucru ce se produce in general la doze extrem de ridicate, superioare celor utilizate in mod curent in radioterapie. Celula lezata prin iradiere isi pierde integritatea reproductiva. In timpul diviziunii celula lezata poate urma mai multe cai:

• poate muri in timpul incercarilor de diviziune
• poate produce forme neobisnuite ca rezultat al incercarilor aberante de diviziune poate ramane incapabila de diviziune dar functionala pe perioada lunga de timp
• se poate divide dand nastere uneia sau mai multor generatii de celule fiice, inainte ca uneie sau chiar toate sa devina sterile
• alterari minore

In mod obisnuit, o anumita intarziere in diviziune se poate produce si la celulele care nu sunt lezate letal. Se poate defini moartea celulara intarziata ca fiind pierderea capacitatii de multiplicare cvasiindefinita si are mai multe consecinte cinice: viteza de regresie a unei tumori dupa iradiere reprezinta durata necesara pentru atingerea mortii efective a descendentilor celulari si este in mod esential legata de activitatea mitotica a tumorii pentru tesuturile sanatoase faptul ca disparitia celulara este intarziata prin moarte tardiva evita o depletie celulara brusca.

Se considera supravietuitoare, celulele iradiate a caror descendenta a depasit net a 5-a generatie (ceea ce nu exclude prezenta anomaliilor cromozomiale compatibile cu supravietuirea).

Apoptoza (moartea celulara programata) este recunoscuta ca un raspuns important la actiunea radiatiei ionizante asupra celulei. Proportia relativa de celule care merg pe calea apoptozei poate fi un determinant important al curabilitatii tumorii.

 Radiosensibilitatea tumorala este susceptibilitatea tesuturilor la actiunea radiatiilor ionizante.

1. Radiosensibilitatea esentiala (inerta) depinde de cantitatea de ADN din celule
2. Radiosensibilitatea aparenta (conditionata) este legata de conditiile in care se efectueaza iradierea. Calitatea radiatiei, asocierea cu oxigen hiperbar, utilizarea radiosensibilizatorilor de tipul cisplatin, hidroxiuree, levamizol maresc radiosensibilitatea.

Trebuie facuta diferenta dintre radiosensibilitate, raspuns la iradiere, radiocurabilitate.

Raspunsul la iradiere reprezinta aparenta clinica de regresie tumorala dupa o anumita doza de radiatii. Radiocurabilitatea se refera la controlul local al tumorii prin iradiere indiferent de ritmul ei de regresie.

Raspunsul tumorii la actiunea RI: evolutia tumorii dupa iradiere – disparitia celulelor condamnate la moarte intarziata si cu multiplicarea celulelor supravietuitoare (daca sterilizarea este incompleta)

STRUCTURAREA TUMORII DIN PUNCT DE VEDERE AL CELULELOR CONSTITUENTE

1. CompartimentuI celulelor proliferative: toate celulele din acest compartiment trec prin toate etapele ciclului celular (M, G1, S, G2); sunt numite celule P (proliferative) si reprezinta fractia de crestere.
2. Compartimentul celulelor in repaus – Q – aflate in G0, neproliferative. Sunt capabile sa reintre in ciclul proliferativ. Deplasarea celulelor din Q in P se numeste recrutare
3. CompartimentuI steril (diferentiat) cu celule diferentiate, fara proprietati de proliferare. provin din celutele P care s-au diferentiat.
4. CompartimentuI celulelor moarte; caracteristic tumorilor si este rezultatui aportului sanguin neadecvat.

 

Viteza de regresie tumorala este legata de activitatea mitotica tumorala. Raspunsul la iradiere va fi cu atat mai important cu cat potentialul de proliferare al tesutului este mai ridicat.

Activitatea mitotica depinde de proportia de celule angajate in ciclul celular (coeficientui de proliferare) si de durata medie a ciclului celular.

Timpul potential de dublare este timpul care, in absenta pierderii celulare, va fi necesar ca numarul de mitoze sa fie egal cu efectivul populatiei celulare.Timpul de dublare este determinat de trei parametri: 1/durata ciclului celular, 2/coeficientui de crestere, 3/rata de pierdere celulara. (Tumorile cresc mai repede daca durata ciclului celular este mica, coeficientui de crestere e mare si pierderea celulara este e mica). Rata de pierdere celulara exprima diferenta dintre timpul potential de dublare si timpul real de dublare.

Cresterea lenta a unor tumori este in mare parte rezultatui unei rate mari de pierderi celulare; principalele mecanisme ale pierderii celulare sunt necroza si diferentierea.

Fenomenele care influenteaza radiosensibilitatea tumorii – cei 4 R ai radioterapiei:

            Repararea

            Redistribuirea

            Repopularea

            Reoxigenarea

Repararea tumorala – posibilitatea celulelor de a repara a leziunile aparute; scopul radioterapiei este de a scadea cat mai mult numarul celulelor care sa aiba posibilitatea de reparare. fiind distrugerea oricarui tesut neoplazic. Datorita caracterului intamplator al leziunilor

Resincronizarea – redistributia – iradierea distruge initial celulele aflate in fazele radiosensibile ale ciclului celular ( M, G2 si G1 ) ramanand cele din fazele radiorezistente ( S, GO si G1 ). De cinetica populatiei celulare respective va depinde daca celulele reziduale vor progresa spre faze mai radiosensibile (sincronizare) apare cresterea fractiei de celule radiosensibile cand o noua doza este administrata.

Repopularea sau regenerarea tumorala – tumorile raspund la actiunea distructiva a radiatiilor prin cresterea productiei de celule. Repopularea se face cu celule in faza GO a ciclului celular, capacitatea de regenerare depinde de numarul de celule suse indemne ramase dupa iradiere.

Reoxigenarea – este fenomen specific tumorilor dat de prezenta celulelor hipoxice consecutiva insuficientei functionale a retelei vasculare intratumorale. Proportia celulelor hipoxice in tumori creste pana la atingerea unui platou – valoare ce reprezinta limita superioara a celulelor ce pot fi aprovizionate cu substante nutritive sau epurate de cataboliti toxici. Este caracteristica fiecarui tip de tumora. Oxigenul molecular este eel mai important modificator al efectului biologic al radiatiilor ionizante.

Iradierea are ca rezultat cresterea initiala a numarului de celule hipoxice, dupa care cinetica substratului iradiat va restabili proportia initiala. Distrugerea celulelor oxigenate dupa iradiere (mai radiosensibile) este urmata de reducerea consumului local de oxigen, ceea ce creaza un surplus disponibil pentru celulele ramase.

ELEMENTE DE DOZIMETRIE, UNITATI DE MASURA

Doza fizica este acea cantitate de energie a radiatiilor ionizante care produce modificari decelabile intr-un instrument dozimetric.

Doza biologica este cantitatea de energie a radiatiei ionizante cedata unui tesut iradiat.

• Expunerea (X); unitatea de masura a dozei de expunere – roentgen – Reprezinta doza de radiatie capable sa produca intr-un cm³ de aer ioni cu sarcina de 1 Coulomb.

1 Roentgen = 2,5 x 10 4 C/kg.

• Doza absorbita; unitatea de masura a dozei absorbite – Rad – Reprezinta doza absorbita cand unui gram de tesut i se transmite o energie de 100 ergi de catre radiatia incidenta.

1 Rad = 100 ergi/g. In <SI> unitatea de masura este Gray-ul ( Gy)

1Gy = 100Rad. Gy este de 100 ori mai mare

Se exprima prin raportul dintre unitatea de energie joule si unitatea de masa Kg.

• Activitatea sursei; unitatea de masura a activitatii sursei – Curie – In <SI> unitatea de masura este Becquerel-ul (Bq).

1 Bq = 1 dezintegrare /secunda.

Se foloseste in curieterapie.

• EchivalentuI dozei (H) reprezinta doza absorbita modificata prin multiplicare cu factorul de calitate Q al radiatiei. Pentru obtinerea aceluiasi efect biologic sunt necesare cantitati de energie diferite in functie de tipul si energia radiatiilor.

 IMPLICATII CLINICE ALE RADIOBlOLOGIEI

Raspunsul unei tumori la actiunea radiatiei ionizante este rezultatui interactiunii unui complex de factori care apartin organismului, tumorii si tehnicii de iradiere.

Factori care tin de tehnica de iradiere:

• Doza absorbita
• Volumul tumoral
• Timpul de iradiere

Toti actioneaza in interdependenta – cunoscuti ca raportui DOZA – TIMP – VOLUM.

Multitudinea variabilelor de care depinde raspunsul tumoral explica de ce nu poate exista o singura doza tumorala letala care sa asigure controlul local.

Factorul timp prezinta trei variabile: debitul, fractionarea, etalarea.

DebituI dozei – efectele iradierii depind de distributia in spatiu si timp a ionizarilor prin care se realizeaza absorbtia energiei.

Fractionarea consta in impartirea dozei totale in mai multe fractiuni. Exista doua aspecte: numarul de fractii si marimea dozei pe fractie.

Etalarea reprezinta schema fractionarii in timp, apreciind durata totala a tratamentului, a intervalului de timp intre fractii. Favorizeaza repopularea substratului iradiat, normal sau neoplazic si reoxigenarea tesutului tumoral. Regenerarea este declansata de distrugerea produsa de iradiere, cu o perioada de latenta cu atat mai scurta cu cat iradierea este mai importanta.

Tesuturile sanatoase se regenereaza rapid, ritmul se accelereaza rapid in timpul tratamentului.(ex. sfera ORL)

Se alege acea etalare care sa permita o regenerate completa a tesuturilor normale si sa nu permita regenerarea tumorala.

RaportuI DOZA-TIMP-VOLUM este principalul mijloc dupa care radioterapeutul conduce iradierea pentru obtinerea unui efect maxim cu efecte adverse minime.

BAZELE INDICATIEI TRATAMENTULUI RADIOLOGIC

1. Evaluarea extensiei tumorale (stadializare)
2. Cunoasterea caracteristicilor patologice ale tumorii
3. Definirea scopului tratamentului (curativ sau paliativ)
4. Selectarea modalitatilor de tratament (iradiere singura sau asociata chimioterapiei si/sau chirurgiei)
5. Determinarea dozei optime de iradiere si a votumului de tratat, in concordanta cu localizarea anatomica, stadiul, invazia ganglionilor limfatici regionali, alte caracteristici tumorate, tesuturile sanatoase invecinate)
6. Evaluarea statusului de performanta a! pacientului la inceputul tratamentuiui, la controalele periodice intraterapeutice. Aprecierea tolerantei tratamentului, aparitia efectelor secundare pe tesuturile normale, raspunsului tumoral.

REALIZAREA PLANULUI DE TRATAMENT

1. Pozitionarea pacientului
2. Delimitarea tumorii, volumului tinta si structurilor critice
3. Stabilirea dozei
4. Stabilirea fasciculelor, formelor si dimensiunilor campurilor
5. Calcularea dozelor
6. Optimizarea planului si evaiuarea lui
7. Verificare

DELIMITAREA TUMORII, VOLUMULUI TINTA SI STRUCTURILOR

CRITICE

Volumul tinta este impartit in trei componente:

Volumul tumoral primar, (gross tumor volume, GTV) – masa tumorala deteminata clinic si imagistic

Volumul tumoral clinic, (clinical tumor volume, CTV) – volum tumoral ce contine GTV si/sau formatiuni maligne microscopice subclinice. Se au in vedere caile naturale de extensie , extensia microscopica

Volumul tumoral de plan (planning tumor volume-PTV), specifica marginile adaugate in jurul volumului tinta clinic pentru a compensa miscarile inerente ale pacientului, organelor, tumorii.

CONSIDERATII ETICE

PacientuI are urmatoarele drepturi:

• DreptuI de a fi tratat cu respect, consideratie; de a se simti in siguranta pe parcursul tratamentului, de a obtine informatii complete in privinta diagnosticului, tratamentului, prognosticului;
• DreptuI la confidentialitate
• DreptuI la servicii medicale
• DreptuI la consiliere in cazul refuzului tratamentului

COMPLICATIILE IRADIERII

1. ACUTE
2. TARDIVE
3. Tegumente 1 – radiodermita, radioepitelita

2 – fibroza, scleroza, necroza

2. Mucoase 1 – radiomucita, ulceratii

2 – xerostomie

3. Tub digestiv 1 – greata, varsaturi

2 – gastrite, ulcere, enterite, fistule, fibroze

5. Organe hematopoietice 1 – limfopenie, trombopenie, plazie medulara
6. Plaman 1 – pneumonita ( pneumonia) radica

2 – fibroza, scleroza

6. Vezica urinara 1 – cistita radica

2 – cistita hemoragica, fistula vezico-vaginala