PRINCIPIILE RADIOTERAPIEI

DEFINIIE, 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 vieii; 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.

CLASIFICARERADIOTERAPIE EXTERN

(TELEIRADIERE sau TELERADIOTERAPIE) sursa de radiatii este exterioara corpului; iradiere transcutanata.

BRAHITERAPIE (CURIETERAPIE) sursa radioactiv vine n contact direct cu esutul.

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

TELETHERAPY

The picture shows an anthropomorphic phantom on the treatment couch of a linear accelerator. The lecturer could point out that instead of a patient an anthropomorphic phantom is shown. These phantoms are used for verification of treatment procedures. Many slides throughout the lecture will show phantoms rather than patients for confidentiality purposes - no patient should ever be identified without written informed consent.

Cobalt Unit

Theratronix

Linear Accelerator Aplicatorul pentruelectroni

Varian Clinac 21C

The lecturer can point out that these units will be discussed in more detail in part V and X of the course.

Brahiterapie HDR

1.bin

CURIETERAPIE UTEROVAGINALA

Brahiterapia endobronsica

BrachytherapyImagine TC si bronhoscopica preterapeutic

Brahiterapia endobronsica

Brahiterapia endobronsica Imagine TC si bronhoscopica postterapeutic

TEHNICI SPECIALE DE IRADIEREMODALITATI DE TRATAMENT UTILIZATE UNUI NUMAR MAI MIC DE PACIENTI, FIE PRIN INDICATIE RESTRANSA FIE PRIN EXISTENTA UNUI NUMAR REDUS DE INSTALATII NECESARE SAU DE PERSONAL CALIFICAT DISPONIBIL.COST RIDICAT

TEHNICI SPECIALE DE IRADIEREIRADIERILE CORPOREALE TOTALEIRADIEREA CUTANATA TOTALAIRADIEREA HEMICORPOREALAIRADIEREA INTRAOPERATORIEIRADIEREA STEREOTAXICARADIOTERAPIA CONFORMATIONALAIRADIEREA HEMICORPOREALAIRADIEREA PRIN FASCICULE DE NEUTRONIPROTONTERAPIAHADRONTERAPIA-IONI USORI HIPERTERMIA

TEHNICI SPECIALE DE IRADIEREIRADIEREA CORPOREALA TOTALA

SCOP-DISTRUGEREA CELULELOR MALIGNE-INAINTEA GREFEI MEDULARE IN LEUCEMII, TUMORI SOLIDE -DISTRUGEREA CELULELOR SUSA SI A CELULELOR IMUNOCOMPETENTE PENTRU A PERMITE ALOGREFA DOZA-10GYASOCIERE-CHIMIOTERAPIE AGRESIVA

TEHNICI SPECIALE DE IRADIEREIRADIEREA CUTANATA TOTALA

MYCOSIS FUNGOIDES; INDICATA IN LEZIUNILE SUPERFICIALECAMP ANTERIOR SI POSTERIOR, CU UTILIZAREA DE PLACI PERSONALIZATE FOLOSITE IN SCOPUL CREARII DE VARIATII DE ENERGIE A ELECTRONILOR.PROTECTII OCULAREDOZA 30GY

TEHNICI SPECIALE DE IRADIEREIRADIEREA INTRAOPERATORIE

ELIBERAREA UNEI DOZE UNICE DE RADIATII PE UN VOLUM TINTA EVIDENTIAT PRIN ACTUL OPERATOR-ELECTRONI 6-16MEVSE IRADIAZA FIE RELICVATUL TUMORAL MICRO SAU MACROSCOPIC FIE PATUL TUMORAL.DOZA 10-20 GY, FUNCTIE DE TIPUL INTERVENTIEI SI STRUCTURILE VASCULO-NERVOASE DIN JUR.PROBLEME; BLOC OPERATOR IN CENTRUL DE IRADIERE, CIRCUITUL DE MAXIMA SIGURANTA AL PACIENTULUI, CONDITII DE ASEPSIE; IRADIEREA SE FACE SUB ANESTEZIE GENERALA

TEHNICI SPECIALE DE IRADIERERADIOCHIRURGIE STEREOTAXICA- SE FOLOSESC DOZE MARI

-ACCELERATOR LINIAR-IRADIEREA CU MINI FASCICULE DE FOTONI DE INALTA ENERGIE, COLIMATI- CONVERGAND IN VOLUMUL TINTA-GAMMA KNIFE-COBALT 60-IRADIEREA CU PARTICULE GRELE-PROTONI, IONI DE HELIURADIOTERAPIA STEREOTAXICA-FOLOSESTE FRACTII MULTIPLE, DOZE MICI.

TEHNICI SPECIALE DE IRADIEREPROTONTERAPIAMELANOAMELE OCHIULUI, SARCOAMELE DE BAZA DE CRANIU SAU ALE CANALULUI MEDULARTEHNICA DIFICILA, COSTISITOARE CICLOTRONDISTRIBUTIE OPTIMA IN PROFUNZIME, EFECTE MINIME IN TESUTURILE STRABATUTE PANA LA VOLUMUL TINTA

TEHNICI SPECIALE DE IRADIEREHIPERTERMIA-RADACINI IN EGIPT-PAPIRUS MARTURIERIDICAREA RELATIV MODERATA- A TEMPERATURII INTR-O PORTIUNE A ORGANISMULUISENSIBILE CELULELE AFLATE IN FAZA S A CICLULUI CELULAR, REPUTATE RADIOREZISTENTE- RADIOTERMIA-ASOCIATA IRADIERIIHIPERTERMIA LOCALIZATA-PRODUSA PRIN UNDE ELECTROMAGNETICE SI CURENT DE INALTA FRECVENTA SAU PRIN ULTRASUNETE.

ELEMENTE DE FIZICA RADIAIILORRadiaii fenomenele sau agenii fizici care transport energie dintr-o regiune a spaiului n alta; n coninutul acestei noiuni sunt cuprinse att radiaiile electromagnetice, ct i cele corpusculare.Conform modelului fizic actual energia este cuantificat alctuit din cuante sau particule n micare:pentru radiatiile electromagnetice fotoni ;pentru radiaiile corpusculare neutroni, protoni, electroni sau fragmente nucleare diverse: particule , mezoni , neutroni etc.

ELEMENTE DE FIZICA RADIAIILORRadiaiile electromagnetice cuprind: unde radio, radiaia vizibil, radiaiile calorice, microundele, radiaii ultraviolete, radiaii X i . n tratamentul antitumoral intereseaz numai radiaiile X i .Radiaiile corpusculare Utilizate in mod curent fasciculele cu electroni.Protonii i neutronii folosii in centre cu resurse financiare corespunzatoare.Particulele , mezonii i ionii grei (produi i studiai doar n cteva centre din SUA, Europa,Japonia).

INTERACIA RADIAIILOR ELECTROMAGNETICE CU MATERIAInteracii la nivel fizicInteracii la nivel chimicInteracii la nivel celular.Interacii la nivel tisular.

INTERACII LA NIVEL FIZICFotonii X i radiaii indirect ionizante; nu produc prin ele nsele leziuni chimice sau biologice;fenomenul fundamental interacia 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).

INTERACII 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.

INTERACII LA NIVEL CHIMICRadioliza ADN Leziuni ADN:Ruptura unuia sau ambelor lanuri ce alctuiesc dublul helix.Alterri ale bazelor.Distrugeri ale dezoxiribozelor.Formarea de dimeri.Celula este prevzut cu sisteme enzimatice extrem de eficace de reparare a leziunilor ADN.Capacitatea de reparare a ADN-ului este mai marcat la celulele normale dect cele tumorale, de unde i efectele diferentiate pe care radiaiile ionizante le au asupra acestora.

INTERACII LA NIVEL CHIMICRadioliza cromozomilorAlterri cromozomiale:DeleiiTranslocaiiInversiiFormarea de cromozomi inelariFormarea de cromozomi dicentrici.Numrul de anomalii cromozomiale proporional cu doza primit; sunt necesari 0,5-2Gy (n funcie de tipul celular) pentru a apare n medie o aberaie cromozomial / celul.

INTERACII LA NIVEL CELULARIradierea poate fi urmat, cteva ore mai trziu, de moartea celulei afectate moarte imediat (nu se produce de obicei dect la doze extrem de mari, superioare celor utilizate n RT).O celul lezat prin iradiere i pierde integritatea reproductiv n timpul diviziunii celula lezat poate urma mai multe ci:Poate muri n timpul ncercrilor de diviziune.Poate produce forme neobinuite, ca rezultat al ncercrilor aberante de divizare.Poate rmne aa cum este, incapabil de diviziune, dar funcional (din punct de vedere fiziologic) pentru o perioad lung de timp.Se poate divide, dnd natere uneia sau mai multor generaii de celule fiice, nainte ca unele sau chiar toate s devin sterile.Alterri minore.

INTERACII LA NIVEL CELULARn mod obinuit o anumit ntrziere n diviziune se poate produce i la celulele care nu sunt lezate letal. Se poate defini moartea celular ntrziat ca fiind pierderea capacitii de multiplicare cvasinedefinit i are mai multe consecine clinice:Viteza de regresie (a unei tumori dup iradiere) reprezint durata necesar pentru atingerea morii efective a descendenilor celulari; este n mod esenial legat de activitatea mitotic a tumorii.Pentru esuturile sntoase faptul c dispariia celular este ntrziat prin moarte tardiv evit o depleie celular brusc.Se consider supravieuitoare celulele iradiate a cror descenden a depit net a cincea generaie (ceea ce nu exclude prezena anomaliilor cromozomiale compatibile cu supravieuirea).

INTERACII LA NIVEL CELULARRadiosensibilitatea tumoral este definit ca fiind susceptibilitatea celulelor la aciunea letal a radiaiilor.Iradierea acelorai celule n condiii diferite a prezentat unele deosebiri, ceea ce a dus la apariia a dou noiuni:Radiosensibilitatea inerent (esenial), intrinsecaRadiosensibilitatea aparent (condiionat), extrinsecaRadiosensibilitatea inerent (esenial) acea radiosensibilitate determinat de constituia celular, respectiv de coninutul n ADN; este practic identic pentru toate celulele mamifere, indiferent dac sunt tumorale sau normale; variaz cu fazele ciclului celular.Radiosensibilitatea aparent (condiionat) determinat de condiiile n care se efectueaz iradierea (concentraia de oxigen, calitatea radiaiei, factori radiosensibilzatori).

INTERACII LA NIVEL CELULAR Radiosensibilitatea-susceptibilitatea celulelor la actiunea letala a radiatiilor. Rspunsul la iradiere reprezint aparena clinic de regresie tumoral dup o anumit doz de radiaii. Radiocurabilitatea se refer la controlul local al tumorii prin iradiere, indiferent de ritmul ei de regresie.

INTERACII LA NIVEL CELULARFenomene care influeneaz radiosensibilitatea tumorii "cei 4 R ai radioterapiei:ReparareaRedistribuiaRepopulareaReoxigenarea.

ELEMENTE DE DOZIMETRIE I UNITI DE MSURDoza absorbit (D) este o msur 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 ctre radiaia ionizant.Unitatea veche de msur Rad (radiation absorbed dose) reprezint absorbia unei energii de 100 erg per gram de material absorbant.1Rad = 100erg/g = 10-2 J/kg.Unitatea de msur actual n S.I. Gy (Gray).1Gy = 1J/kg=100 Rad

(frecvent folosit centiGray (cGy): 1cGy= 1Rad.)

IMPLICAII CLINICE ALE RADIOBIOLOGIEIRspunsul unei tumori la aciunea radiaiilor ionizante este rezultatul interaciunii unui complex de factori care aparin organismului, tumorii i tehnicii de iradiere.Factorii care in de tehnica de iradiere:Doza absorbita,timpul de iradiere, volumul iradiat.Toi acioneaz n strns interdependen cunoscui n mod obinuit ca raport doz-timp-volum.

BAZELE PENTRU PRESCRIEREA RADIOTERAPIEIEvaluarea extensiei tumorale (stadializare)Cunoaterea caracteristicilor patologice ale tumorii.Definirea scopului tratamentului (curativ sau paliativ).Selectarea modalitilor de tratament optime (iradiere singur sau combinat cu chimioterapia i/sau chirurgia).Determinarea dozei optime de iradiere i a volumului de tratat, n concordan cu localizarea anatomic, tipul histopatologic, stadiul, invazia ganglionilor limfatici regionali, alte caracteristici tumorale, esuturile normale nvecinate.

BAZELE PENTRU PRESCRIEREA RADIOTERAPIEIEvaluarea statusului de performan al pacientului la nceputul tratamentului i controale periodice pe parcursul iradierii (aprecierea toleranei tratamentului, apariia efectelor secundare pe esuturile normale, rspunsului tumoral).

REALIZAREA PLANULUI DE TRATAMENTEtape:Poziionarea bolnavului (+ realizarea imaginilor CT n prezent, utiliznd tehnicile moderne, cu reconstrucie 3D)Delimitarea tumorii, volumului int i structurilor critice.Stabilirea dozei.Stabilirea fascicolelor, formelor i dimensiunilor cmpurilor.Calcularea dozei.Optimizarea planului i evaluarea lui.Verificare.

VOLUMUL INT Volumul int este mprit n 3 componente:Volumul tumoral primar (gross tumor volume GTV) masa tumoral, determinat prin palpare sau tehnici imagistice. Se folosesc noiunile de GTV primar i GTV ganglionar.Volumul tumoral clinic (clinical tumor volume CTV) volumul tisular ce conine GTV i/sau formaiuni maligne microscopice subclinice. n specificarea CTV, radioterapeutul trebuie s aib n vedere extensia microscopic n vecintatea tumorii i cile naturale de extensie.Volumul tumoral de plan (planning tumor volume PTV) se specific marginile care trebuie adugate n jurul volumului int clinic pentru a compensa micrile inerente ale pacientului, ale organelor i tumorii.

ASOCIERI TERAPEUTICERADIOTERAPIA PREOPERATORIEScop elimin boala microscopic de la marginile tumorii, scade potenialul de diseminare n momentul interveniei chirurgicale, diminu volumul tumoral rat mai mare de rezecabilitate.Dezavantaje poate interfera cu procesele normale de vindecare i cicatrizare postoperatorii.

ASOCIERI TERAPEUTICERADIOTERAPIA POSTOPERATORIEScop elimin tumora rezidual, distruge focarele subclinice.Dezavantaje ntrziere n inceperea iradierii pn la vindecarea complet postoperatorie; modificri vasculare postoperatorii pot influena efectul iradierii.

ASOCIERI TERAPEUTICERADIOTERAPIA I CHIMIOTERAPIAnaintea iradierii reduce volumul tumoral.Concomitent cu iradierea interfer cu tratamentul local efect aditiv i chiar supraaditiv + cu efect pe boala subclinic metastatic.

The picture shows an anthropomorphic phantom on the treatment couch of a linear accelerator. The lecturer could point out that instead of a patient an anthropomorphic phantom is shown. These phantoms are used for verification of treatment procedures. Many slides throughout the lecture will show phantoms rather than patients for confidentiality purposes - no patient should ever be identified without written informed consent.TheratronixVarian Clinac 21C

The lecturer can point out that these units will be discussed in more detail in part V and X of the course.CURIETERAPIE UTEROVAGINALA