\\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png VÝVOJ A MODERNÍ TRENDY V RADIOTERAPII MUDR. JANA MAISTRYSZINOVÁ, PH.D. KLINIKA RADIAČNÍ ONKOLOGIE MASARYKŮV ONKOLOGICKÝ ÚSTAV A LF MU, BRNO \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png RADIOTERAPIE = LÉČBA IONIZUJÍCÍM ZÁŘENÍM •Součást komplexní onkologické péče •Lékařským oborem od roku 1922 • •V ČR je 27 radioterapeutických pracovišť •37 % všech onkologických pacientů podstupuje léčbu zářením •(v USA 50 % léčených pacientů) •Ročně k RT zhruba 33 000 pacientů •Na KRO MOÚ přibližně 2 000 nových pacientů ročně •Denní obsazenost lineárního urychlovače je 50 - 70 lidí • • • • • • 10 fakultní nemoc, 1 komplex ústav, 3 soukromá prac, 13 regionální nem. \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png ROLE RADIOTERAPIE V LÉČBĚ NÁDOROVÝCH ONEMOCNĚNÍ •Kurativní – léčba nádorů citlivých k záření – tu děložního hrdla, prostata, head and neck, anální karcinom; hraničně operabilní, inoperabilní nádory •Neoadjuvantní – s cílem zmenšit tumoru před operací – tu konečníku •Adjuvantní – zajišťovací radioterapie, cílem je eliminovat zbytky choroby a riziko mikroskopického šíření – tu prsu, mozku •Paliativní – ovlivnit bolest a subj. potíže pacienta způsobené nádorem •Nenádorová RT- prevence bolestivosti, zánětu u nenádorových chorob – ostruha patní, artróza velkých kloubů, ale i arteriovenosní malformace mozku, stenózy dechových cest Dříve ekzémy, ischemická choroba srdeční, astma!!! \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png OBR5 LINEÁRNÍ URYCHLOVAČ \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png TREATMENT MACHINES FOR EXTERNAL BEAM RADIOTHERAPY E.B. PODGORSAK Department of Medical Physics, McGill University Health Centre, Montreal, Quebec, Canada \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png RADIOSENZITIVITA/RADIOREZISTENCE •radiosenzitivita = míra odpovědi nádoru na ozáření, velikost a rychlost regrese po ozáření •v in vitro studiích je vyjadřována jako přežívající frakce buněk po dávce 2 Gray (SF2) •radiokurabilita = eradikace nádoru v primárním a metastatických ložiscích •citlivost buněk na účinky záření, která je dána zejména schopností reparace DNA •dále závisí na růstové fázi buněčného cyklu (pozdní G1, konec G2-M), oxygenaci buněk, proporci klonogenních nádorových buněk • \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png RADIOSENZITIVITA TKÁNÍ vysoká střední nízká kostní dřeň slezina thymus lymfatické uzliny gonády oční čočka lymfocyty kůže mezodermové orgány (játra, srdce, plíce, ...) svaly kosti nervový systém \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png RADIOSENZITIVITA NÁDORŮ radiosenzitivita tkáň nádor vysoká embryonální zárodečná lymfoidní Wilmsův nádor seminom Hodgkinova choroba střední epiteliální žlázová epidermoidní karcinom adenokarciom nízká svalová žlázová nervová leiomyosarkom fibrosarkom nádory nervového systému \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png •Ionizující záření – záření, jenž má takovou energii, která je schopná při průchodu látkou vyvolat ionizaci atomů •Energie je nesená •A/ elektromagnetickým zářením – kvanta energie „fotony“, záření X, záření γ (gama) •B/ korpuskulárním zářením – elektrony, alfa částice, protony, neutrony, piony, mezony, jádra atomu uhlíku • • • RADIOBIOLOGIE \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png Přímo ionizující záření – vyvolává ionizaci DNA přímo Nepřímo ionizující záření – energie je předána sekundárním částicím s nábojem a schopností přímé ionizace \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png •Efekt ionizujícího záření v živém organismu •A/Fyzikální reakce – ionizace, excitace •B/Chemické reakce – „radiolýza vody“ – tvorba volných radikálů •C/Biochemické reakce – působení na úrovni makromolekul (DNA, bílkoviny, enzymy..) •D/Biologické reakce – změny buněčných struktur vedoucí k smrti buňky, genetické poškození • Steel: Basic radiobiology \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png •Dvojité zlomy DNA – vznikají v důsledku dvou jednoduchých zlomů (SSB), závisí na hustotě ionizace, časové souslednosti SSB, aktivitě reparace DNA • J. Petera, Mechanismus účinků ionizujícího záření \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png V reakci na ozáření se nádorové a normální buňky liší různou schopností reparace a nastartování apoptózy. Omezená schopnost apoptózy a reparace vede u nádorových buněk ke kumulaci chyb v genomu a následně k většímu usmrcování po ozáření v porovnání se zdravými buňkami, u kterých mechanismy apoptózy a reparace nejsou narušeny \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png MUDr. Vošmik: Reparace radiačního poškození + ABSCOPAL EFFECT \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png •PRINCIP RADIOTERAPIE – ozáření nádoru či lůžka nádoru s maximálním šetřením okolní zdravé tkáně •FRAKCIONACE = celková dávka rozdělena do dílčích frakcí, ochrana zdravých tkání •Předpokládá se nižší reparační schopnost nádorových buněk www.astronuklfyzika.cz \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png •Možnosti radioterapie •A/ TELETERAPIE – zdroj mimo tělo pacienta (lineární urychlovač) •B/ BRACHYTERAPIE – zdroj v blízkosti či přímo v tkáni (radioizotopová zrna 192Ir, 198Au, 137Cs, 125I) BRT obrázek G:\edukacni\Edukační FOTO\sarkom paže sin, Brichta\plánování BRT\DSC01462.JPG I125 T1/2 60 d \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png HISTORIE RADIOTERAPIE •1895 objev WILHELMA CONRADA RÖNTGENA •Paprsky X •1901 Nobelova cena •diagnostické účely •terapeutické účely – léčba tumorů kůže a prsu http://cs.wikipedia.org/wiki/Rentgen r. 1917 8.11.1895 německý fyzik, vakuová trubice studium katodových paprsků, světélkující stínítko \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png •1896 ANTOINE HENRI BECQUEREL – objev přirozené radioaktivity •neviditelné záření vycházející ze soli uranu, objev paprsků β • •1898 MARIE CURIE SKLODOWSKÁ, PIERRE CURIE – jáchymovský smolinec, objev prvků radium a polonium • základy léčby nádorů zářením – „curieterapie“ • • Nutno říct, že dostali Nobelovu cenu společně všichni \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png POČÁTKY LÉČBY POMOCÍ RADIOAKTIVNÍCH LÁTEK RADIUMTERAPIE •lázeňská léčba Jáchymov, léčivé účinky na pohybový aparát •pramen radonem obohacené vody z uranového podloží (radiová emanace) •Radiová móda - lázeňská kapesní kúra – aparát s radiovou solí k obohacení vody – pitná kúra, neomezené užívání Ra •V USA Radium girls - barvení ciferníků hodinek radioaktivními • barvami •Chronická nemoc z ozáření a úmrtí •Rozvoj léčby nádorových onemocnění v ČR před 2. světovou válkou •1935 založena Masarykova léčebna Dům útěchy v Brně •Radioterapeutické oddělení - 2g radia, radiový kanón k ozařování do hloubky, radiové lázně, inhalatorium, emanatorium, ortovoltážní rentgenové přístroje • \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png Radiová móda \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png RTG KONTAKTNÍ A ORTOVOLTÁŽNÍ PŘÍSTROJE 1.První rentgenové přístroje v ČR sloužily k zábavě hotelových hostů 2. 2.I. polovina 20. století - omezení léčby pouze na povrchové nádory kůže, tumory prsu 3. 3.Vysoká radiační zátěž lékařů, absence radiační ochrany Povrchová terapie- kilovoltáž, nelze do hloubky, závažné nežádoucí účinky na zdravé tkáně, deformity, z toho pramení dnešní obavy z NÚL \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png KOBALTOVÉ OZAŘOVAČE 50. léta 20. století - počátky hloubkové terapie, vysokoenergetické záření, dodnes používané k paliativní RT Khan, The Physics of Radiation Therapy \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png ÉRA VYSOKOENERGETICKÉHO OZAŘOVÁNÍ •LINEÁRNÍ URYCHOVAČE – první byl vyroben a použit v roce 1953 v Anglii •Rozšíření až v 70.letech, v MOÚ instalace prvního LU v 80.let • • • • • • 1. pacient 1. LU \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png Archiv MOÚ Urychlené elektrony na terčíku z wolframu vyrážejí fotony – svazek brzdného záření Svazek fotonů je následně rozptýlen a vytvarován pomocí kolimačních zařízení Lineární urychlovače jsou v současnosti standardním vybavením všech RT pracovišť (energie 4, 6, 10, 18 MV + elektrony 4,6,12,15 MeV) \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png OD 2D K 3D RADIOTERAPII klima mozkovna Koncem 90.let dochází k přechodu od 2D k prostorovému plánování (3D) s nástupem rozvoje výpočetní tomografie (CT) Plánování pomocí CT je založeno na výpočtu průchodu zářením tělem na základě elektronové denzity tkáně \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png POLOHA PACIENTA Untitled-14 Nastaveni pac-krizky o Reprodukovatelnost polohy o Volný přístup k tumoru o Dostatečné pohodlí o Fixační pomůcky o Termoplastické masky o Vakuové fixační dlahy • \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png http://www.linkos.cz/files/stranky/pro-pacienty/nemoc-a-lecba/lecebne-moznosti/chemoradioterapie/ra dio-cyto_05.jpg https://encrypted-tbn1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcRKRE_buxWaZMzWOegyFl0VNJDnYPEs5acihNXkkaouV5u V2gSSCg E:\zitterbartova\obrazky a data deti\setup notes 1.JPG \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png CT SIMULÁTOR image_41.jpg \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png RTG SIMULÁTOR RTG simulátor má stejné parametry jako ozařovací přístroj a simulace se provádí porovnáváním rekonstruovaného virtuálního obrazu získaného při CT vyšetření s aktuálně provedeným RTG snímkem. Poloha nemocného se upraví tak, aby byly snímky identické. https://encrypted-tbn1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcTxMPiM4bsQ2x8JjIAn57mEpWQYjYVXpKHgXwH3aATygcl UnXrm \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png PLÁNOVACÍ CT A CÍLOVÉ OBJEMY •CT/ev. MR vyšetření v požadované poloze a fixaci •i.v. kontrast • •KONTUROVÁNÍ OBJEMU: •zakreslení objemu nádoru či objemu s vysokou pravděpodobností šíření tumoru •zakreslení kritických orgánů- organs at risk, tj. všechny struktury, kterou mohou být zářením poškozeny a je nutné je chránit • • \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png GTV (gross tumor volume): tumor CTV (clinical target volume): GTV + oblast možného subklinického šíření, oblast nejvyššího rizika metastazování PTV (planning target volume): CTV + polohový lem rektumCTV1 GTV CTV PTV \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png CSI kritickeorg AP Organs at risk : všechny struktury v blízkosti ozařovaného objemu, které je třeba chránit \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png VLASTNÍ PLÁNOVÁNÍ RT – NASAZENÍ POLÍ tu rekta fields \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png tu rekta fields Soumarová, Klub mladých onkologů 2004 www.alfarad.pl 2D 3D \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png DVH- DOSE VOLUME HISTOGRAM rektum DVH REKTUM C1 \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png CSI LL svetelene pole Multileaf collimator, field aperture mlc.jpg \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png NASTAVENÍ PACIENTA – SVĚTELNÉ POLE Nastaveni pac-svetel pole \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png Verifikace polohy pacienta IGRT = image guided RT \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png MODERNÍ TRENDY STEREOTAKTICKÁ RADIOCHIRURGIE A RADIOTERAPIE •Jednorázová aplikace vysoké dávky - letální efekt na nádorové buňky, riziko nekrózy zdravé tkáně, proto omezená velikost tumorů na 3-4 cm •Radiobiologicky odlišný efekt v tkáních – na kyslíku nezávislý efekt, • přímý letální účinek na buňky vlivem desintegrace buněčných membrán cestou sfingomyelin-ceramid-apoptóza •Princip – přesná prostorová lokalizace tumoru pomocí přesně definovaného 3D koordinačního systému a příslušné vyšetřovací metody (MR, CT) bez další přímé kontroly zrakem - systém značek připevněných k hlavě pacienta, stereotaktické rámy či masky •Intrakraniální a extrakraniální SRS, SRT • \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png email Lancet Oncol. 2005 Jul;6(7):520-8. New insights on cell death from radiation exposure. Prise KM1, Schettino G, Folkard M, Held KD.0 \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png EXTRAKRANIÁLNÍ STEREOTAXE Archiv M0Ú, MUDr. Petr Burkoň \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png INTRAKRANIÁLNÍ STEREOTAXE \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png LEKSELLŮV GAMA NŮŽ – INTRAKRANIÁLNÍ STEREOTAXE •Konto Míša - charitativní projekt Nadace Charty 77 v r. 1990 Pacient Michal Budínský, sbírka v roce 1990 Fr. Janouch a Václav Havel 90milionů, 8. přístroj v Evropě \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png INDIKACE STEREOTAKTICKÉ RADIOTERAPIE A RADIOCHIRURGIE •Intrakraniální SRT a SRS – mozkové metastázy, meningeomy, uveální melanom, neurinom akustiku, kraniopharyngeomy, neuralgie trigeminu, arteriovenozní malformace mozku •Extrakraniální SRT – metastázy jater, plic, obratlových těl, patologické lymfatické uzliny v retroperitoneu a mediastinu • primární nádory plic a ledviny – zejm. radiorezistentní tumory \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png OD 3D K 4D RADIOTERAPII 23090425_1992-gating_animate_full \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png www.varian.com 4D RADIOTERAPIE respiratory gating– mapuje pohyb nádorů a orgánu v čase, ochrana zdravých tkání DIBH deep inspiration breath hold – paprsek je spuštěn pouze ve fázi maximálního nádechu, kdy je přesně definovaný objem ozařování \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png CYBERKNIFE – ROBOTICKÝ OZAŘOVAČ •Stereotaktické radiochirurgické zařízení pro intrakraniální i extrakraniální RT •Lineární urychlovač na otočném rameni, 10-30x přesnější než běžný LU •Sledování pozice nádoru během ozáření cyberknife.fno.cz \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png PROTONOVÁ TERAPIE www.ptc.cz 396242-top_foto1-dgvu5.jpg \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png PROTONY MAJÍ VE TKÁNI ODLIŠNÉ CHOVÁNÍ VE SROVNÁNÍ S FOTONOVU TERAPIÍ www.floridaproton.com \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png Chordomy, chondrosarkomy Oční nádory Dětské tumory – nádory mozku, sarkomy, velmi malé děti www.ptc.cz 1995-2013 pouze 30 evidence based prací, chybí data \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png Proton therapy, B. Timmermann Neutronová kontaminace Nevýhody Riziko neutronové kontaminace s rizikem vzniku sekundárních nádorů mimo ozařovaný objem Nelze použít pro pohyblivé nádory (plíce) bez znehybnění Změna doletu částic při změně elektronové denzity tkáně (kov, vzduch, tekutinové kolekce \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png Summary \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png NEŽÁDOUCÍ ÚČINKY RADIOTERAPIE • dle časového faktoru : •Akutní reakce orgánů a tkání - vznik do 3 měsíců •Pozdní změny (late effect) •Velmi pozdní změny (very late effect) • 1. Genetické • 2. Indukce vzniku sekundárních zhoubných nádorů • • dle lokalizace: •Lokální reakce •Systémová reakce • • • • • • \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png MOŽNOSTI OVLIVNĚNÍ NEŽÁDOUCÍCH ÚČINKŮ RADIOTERAPIE •výše jednotlivé dávky, časový faktor •velikost ozařovaného objemu •zvolená technika radioterapie – vykrytí zdravých tkání • 3D konformní radioterapie, IMRT •frakcionace •radiopotenciace – chemoterapie, imunoterapie, radioprotekce - ??? •celkový stav pacienta, režimová opatření \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png HODNOCENÍ NEŽÁDOUCÍCH ÚČINKŮ RADIOTERAPIE •skórovací systémy pro jednotlivé tkáně a orgány (RTOG/EORTC, LENT/SOMA score) • •modelování rizika pravděpodobnosti komplikací zdravých tkání - využití DVH, matematické modely • \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png AKUTNÍ REAKCE • jsou reverzibilní • vznikají během vlastního ozařování a do 1 měsíce po jeho ukončení • odeznívají do 3 měsíců po RT • lokální a celkové • POSTIRADIAČNÍ SYNDROM = choroba z ozáření celková únava, slabost, nechutenství, bolesti hlavy, porucha spánku, nauzea, zvracení, hematologická toxicita • • \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png AKUTNÍ REAKCE •I. Na kůži (radiodermatitida) • 1. stupeň – erytém • 2. stupeň – vlhká deskvamace • 3. stupeň – nekróza, vřed • •II. Na kožních adnexech • – epilace, alopecie III. V dutině ústní 1. stupeň – erytém, prosáknutí 2. stupeň – epitelolýza s fibrinovými povlaky 3. stupeň – nekróza, vřed Mukositida, ztráta chuti, nedostatek slin IV. Na tenkém střevě edém, překrvení, porucha resorbce – průjem V. Změny v krvi a krvetvorných orgánech leukopenie, anemie, trombocytopenie \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png IMG_2948 IMG_2950 Akutní reakce pokožky kraniospinální osa, konkomitance s CBDCA \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png Ewingův sarkom pravé poloviny pánve, akutní reakce pokožky predisponované po CHT \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png CHRONICKÉ REAKCE • vznikají 3-18 měsíců po RT • • jsou ireverzibilní - tedy limitujícím faktorem pro aplikaci záření • vznikají na základě jiných procesů než reakce akutní (vazivovatění tkáně - fibroza, atrofie, poškození cév) • • Léčba symptomatická: pomazávání, vitaminozní krémy a potravinové prostředky (vit. E), vasodilatantia \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png Chronické změny kůže a podkoží paže po předchozí RT, odstup cca 1 roku \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png POZDNÍ ZMĚNY •Kůže a podkoží : atrofie, teleangiectasie, pigmentace, fibróza podkoží, chronický vřed •Sliznice : xerostomie, obstrukce, atrofie, píštěle •Plíce : fibróza, pleuritida •Uropoetický systém : selhávání ledvin, svraštění moč. měchýře \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png RT hamengiomu v 1 roce zivota - deformace a zkraceni RT hemangiomu dx zápěstí v 1 roce života- deformace, zkrácení \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png Děkuji za pozornost images (1).jpg