PRINCIPIILE RADIOTERAPIEI

PRINCIPIILE RADIOTERAPIEI

DEFINITIE, SCOP

Radioterapia este specialitatea clinica ce se ocupa cu tratamentul cancerului (si nu numai) folosind efectul citotoxic relativ selectiv al radiatiilor ionizante.

Scopul tratamentului este distrugerea celulelor tumorale prin administrarea in volumul tinta definit a unei doze eficiente de radiatii cu asigurarea unor efecte negative minime pentru tesuturile sanatoase din jur.

1cm3 de T contine 10 milioane de celule viabile. Pt distrugerea T (sterilizarea T) fiecare celula trebuie sa devina incapabila de reproducere

SCOPUL RADIOTERAPIEI

RT poate asigura eradicarea tumorii, cresterea supravietuirii in conditiile unei bune calitati a vietii;

RT poate fi un tratament paliativ eficient prin oprirea sau incetinirea evolutiei locale, prin efectul asupra simptomatologiei dureroase sau compresive.

Scop curativ-cand exista probabilitatea unei supravietuiri indelungate dupa terminarea tratamentului. .Eft scd ale terapiei trebuie sa fie acceptabile.

Scop paliativ- cand speranta de viata este redusa: se utilizeaza in scopul ameliorarii simptomatologiei si imbunatatirii calitatii vietii.Se folosesc doze mari care sa poata asigura controlul bolii pe perioada de supravietuire.

60% din pts oncologici beneficiaza de tratament RT in cursul evolutiei bolii; 50% scop curativ (ca met unica sau asociata celorlalte), 50% in scop paliativ.

ISTORIC

Prima aplicatie terapeutica a radiatiilor ionizante; 29 ianuarie 1896, la 60 de zile de la comunicarea descoperirii de catre Roentgen.

CLASIFICARE

RADIOTERAPIE EXTERNA (TELEIRADIERE sau TELERADIOTERAPIE - sursa de radiatii este exterioara corpului; iradiere transcutanata.

BRAHITERAPIE (CURIETERAPIE) - sursa radioactiva vine in contact direct cu tesutul.

IRADIERE METABOLICA (injectare subst radioactive cu tropism pt. an. tesuturi; ex iod rad. pt tum tiroidiene radiocaptante)

ELEMENTE DE FIZICA RADIATIILOR

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:

pentru radiatiile electromagnetice - fotoni ;

pentru radiatiile corpusculare - neutroni, protoni, electroni sau fragmente nucleare diverse: particule , mezoni , neutroni etc.

Radiatiile electromagnetice - cuprind: unde radio, radiatia vizibila, radiatiile calorice, microundele, radiatii ultraviolete, radiatii X si . In tratamentul antitumoral intereseaza numai radiatiile X si

Radiatiile corpusculare -

Utilizate in mod curent - fasciculele cu electroni.

Protonii si neutronii -folositi in centre cu resurse financiare corespunzatoare

Particulele , mezonii si ionii grei (produsi si studiati doar in cateva centre din SUA, Europa,Japonia).

INTERACTIA RADIATIILOR ELECTROMAGNETICE CU MATERIA

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

INTERACTII LA NIVEL FIZIC

Fotonii X si - radiatii indirect ionizante; nu produc prin ele insele leziuni chimice sau biologice;fenomenul fundamental - interactia cu electronii orbitali - pe care ii mobilizeaza expulzandu-i de pe orbitalul energetic (ionizare) sau trimitandu-I pe niveluri energetice superioare din interiorul atomului sau moleculei.(excitare).

INTERACTII LA NIVEL CHIMIC

Etapa chimica consta din totalitatea efectelor chimice,fizico-chimice produse prin coliziunile dintre particulele incarcate si moleculele din mediu. Moleculele din mediul traversat, ionizate sau excitate au un surplus de energie care poate fi expulzat prin ruperea legaturilor covalente din molecule si formarea de radicali liberi efectul direct al rad. Incidente) Efectul indirect este al radicalilor liberi.

Se produce radioliza apei, radioliza macromoleculelor intracelulare, radioliza membranelor celulare.Apare cresterea activitatii proteinkinazei C membranare, cu activarea unor gene implicate in declansarea apoptozei.

Radioliza ADN

Leziuni ADN:

Ruptura unuia sau ambelor lanturi ce alcatuiesc dublul 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 a ADN-ului este mai marcata la celulele normale decat cele tumorale, de unde si efectele diferentiate pe care radiatiile ionizante le au asupra acestora.

Radioliza cromozomilor

Alterari cromozomiale:

o        Deletii

o        Translocatii

o        Inversii

o        Formarea de cromozomi inelari

o        Formarea de cromozomi dicentrici.

Numarul de anomalii cromozomiale - proportional cu doza primita; sunt necesari 0,5-2Gy (in functie de tipul celular) pentru a apare in medie o aberatie cromozomiala / celula.

INTERACTII LA NIVEL CELULAR

Iradierea poate fi urmata, cateva ore mai tarziu, de moartea celulei afectate - moarte imediata - (nu se produce de obicei decat la doze extrem de mari, superioare celor utilizate in RT)

O 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 divizare.

Poate ramane asa cum este, incapabila de diviziune, dar functionala (din punct de vedere fiziologic) pentru o perioada lunga de timp.

Se poate divide, dand nastere uneia sau mai multor generatii de celule fiice, inainte ca unele 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 cvasinedefinita si are mai multe consecinte clinice:

Viteza de regresie (a unei tumori dupa iradiere) reprezinta durata necesara pentru atingerea mortii efective a descendentilor celulari; 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 cincea generatie (ceea ce nu exclude prezenta anomaliilor cromozomiale compatibile cu supravietuirea).

Radiosensibilitatea tumorala - este definita ca fiind susceptibilitatea celulelor la actiunea letala a radiatiilor.

Iradierea acelorasi celule in conditii diferite a prezentat unele deosebiri, ceea ce a dus la aparitia a doua notiuni:

Radiosensibilitatea inerenta (esentiala), intrinseca

Radiosensibilitatea aparenta (conditionata), extrinseca

Radiosensibilitatea inerenta (esentiala) - acea radiosensibilitate determinata de constitutia celulara, respectiv de continutul in ADN; este practic identica pentru toate celulele mamifere, indiferent daca sunt tumorale sau normale; variaza cu fazele ciclului celular.

Radiosensibilitatea aparenta (conditionata) - determinata de conditiile in care se efectueaza iradierea (concentratia de oxigen, calitatea radiatiei, factori radiosensibilzatori).

Radiosensibilitatea-susceptibilitatea celulelor la actiunea letala a radiatiilor

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.

Fenomene care influenteaza radiosensibilitatea tumorii - 'cei 4 R ai radioterapiei"

1. Repararea
2. Redistributia
3. Repopularea
4. Reoxigenarea.

ELEMENTE DE DOZIMETRIE SI UNITATI DE MASURA

Doza absorbita (D) - este o masura a cantitatii de energie transferata unitatii de masa a substantei iradiate si care este responsabila de efectele semnificative din punct de vedere biologic produse de catre radiatia ionizanta.

Unitatea veche de masura - Rad (radiation absorbed dose) - reprezinta absorbtia unei energii de 100 erg per gram de material absorbant.

1Rad = 100erg/g = 10-2 J/kg.

Unitatea de masura actuala in S.I. - Gy (Gray).

1Gy = 1J/kg=100 Rad

(frecvent folosita - centiGray (cGy): 1cGy= 1Rad.)

IMPLICATII CLINICE ALE RADIOBIOLOGIEI

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

Factorii care tin de tehnica de iradiere:

Doza absorbita,timpul de iradiere, volumul iradiat.

Toti actioneaza in stransa interdependenta - cunoscuti in mod obisnuit ca raport doza-timp-volum.

BAZELE PENTRU PRESCRIEREA RADIOTERAPIEI

Evaluarea extensiei tumorale (stadializare)

Cunoasterea caracteristicilor patologice ale tumorii.

Definirea scopului tratamentului (curativ sau paliativ).

Selectarea modalitatilor de tratament optime (iradiere singura sau combinata cu chimioterapia si/sau chirurgia).

Determinarea dozei optime de iradiere si a volumului de tratat, in concordanta cu localizarea anatomica, tipul histopatologic, stadiul, invazia ganglionilor limfatici regionali, alte caracteristici tumorale, tesuturile normale invecinate.

Evaluarea statusului de performanta al pacientului la inceputul tratamentului si controale periodice pe parcursul iradierii (aprecierea tolerantei tratamentului, aparitia efectelor secundare pe tesuturile normale, raspunsului tumoral).

REALIZAREA PLANULUI DE TRATAMENT

Etape:

Pozitionarea bolnavului (+ realizarea imaginilor CT - in prezent, utilizand tehnicile moderne, cu reconstructie 3D)

Delimitarea tumorii, volumului tinta si structurilor critice.

Stabilirea dozei.

Stabilirea fascicolelor, formelor si dimensiunilor campurilor.

Calcularea dozei.

Optimizarea planului si evaluarea lui.

Verificare.

DELIMITAREA TUMORII, VOLUMULUI TINTA SI STRUCTURILOR CRITICE

Volumul tinta este impartit in 3 componente:

Volumul tumoral primar ("gross tumor volume" - GTV) - masa tumorala, determinata prin palpare sau tehnici imagistice. Se folosesc notiunile de GTV primar si GTV ganglionar.

Volumul tumoral clinic ("clinical tumor volume"- CTV) - volumul tisular ce contine GTV si/sau formatiuni maligne microscopice subclinice. In specificarea CTV, radioterapeutul trebuie sa aiba in vedere extensia microscopica in vecinatatea tumorii si caile naturale de extensie.

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

ASOCIERI TERAPEUTICE

RADIOTERAPIA PREOPERATORIE

Scop - elimina boala microscopica de la marginile tumorii, scade potentialul de diseminare in momentul interventiei chirurgicale, diminua volumul tumoral - rata mai mare de rezecabilitate.

Dezavantaje - poate interfera cu procesele normale de vindecare si cicatrizare postoperatorii.

RADIOTERAPIA POSTOPERATORIE

Scop - elimina tumora reziduala, distruge focarele subclinice.

Dezavantaje - intarziere in inceperea iradierii pana la vindecarea completa postoperatorie; modificari vasculare postoperatorii pot influenta efectul iradierii.

RADIOTERAPIA SI CHIMIOTERAPIA

Inaintea iradierii - reduce volumul tumoral.

Concomitent cu iradierea - interfera cu tratamentul local - efect aditiv si chiar supraaditiv + cu efect pe boala subclinica metastatica.