Zdroje a biologické účinky záření

Radioterapie využívá k léčbě nádorů (i některých nenádorových onemocnění) ionizující záření. Radioterapie je neodmyslitelnou součástí moderní onkologické léčby. Asi 50% onkologických pacientů absolvuje v průběhu léčby ozáření, buďto s cílem kurativním (dosažení vyléčení nádoru) nebo paliativním (zmírnění obtíží nádorem způsobených).

Historie

Vznik radioterapie je spjat s úsvitem 20. století. V roce 1895 objevil Conrad Roentgen nový, zatím neznámý druh paprsků, které dostaly název paprsky X. Již krátce poté byly použity k léčbě nádoru a brzy nato byl popsán i první případ vyléčení nádoru pomocí záření (1896). Rovněž gamma záření 226 radia, objeveného manžely Curiovými v roce 1898, se velmi záhy uplatnilo v léčbě zhoubných nádorů (1903). Počátky radioterapie se vyznačovaly nedokonalým přístrojovým vybavením, které neumožňovalo vpravit do nádorů dostatečné množství záření. Velký kvalitativní skok znamenalo zavedení vysokoenergetických kobaltových zářičů do klinické praxe v padesátých letech a nahrazení radia bezpečnějšími umělými radioizotopy pro přímé zavádění do nádorů. V posledních dvou desetiletí 20. století se vývoj radioterapie velmi urychlil. Její účinnost se dramaticky zlepšila s příchodem lineárních urychlovačů a počítačových plánovacích systémů umožňujících trojrozměrné modelování rozložení dávky záření. To umožnilo využití nových zobrazovacích technik, zejména počítačové tomografie (CT) a magnetické resonance (MR) pro plánování radiační léčby. Pronikavě pokročilo poznání biologického účinku záření na úrovni buněčné i molekulární.

Zdroje záření

Podle způsobu aplikace dělíme ozařování na zevní (teleterapie) a na vnitřní (brachyterapie). Při zevním ozařování je zdroj záření mimo tělo pacienta, ozařuje se zpravidla ze vzdálenosti 1 m. Při brachyterapii se zavádí zářič přímo do oblasti nádoru nebo dutin, které s ním souvisejí.

Pro zevní ozařování se používají terapeutické rentgenové přístroje, kobaltové ozařovače a lineární urychlovače. Do zavedení vysokovoltážních kobaltových ozařovačů se prováděla léčba zářením na terapeutických rentgenových přístrojích s nízkou energií záření. Nejvyšší dávka záření se dosahovala na kůži a v následujících tkáňových vrstvách se záření rychle zeslabovalo. Kůže byla rozhodující strukturou limitující dávku do nádoru. Z této doby pocházejí termíny „spálení " kůže. Dnes se rentgenové ozařovače používají jen k léčbě kožních nádorů, paliativnímu ozařování například kostních metastáz a léčbě nenádorových onemocnění, jako jsou zánětlivé procesy pohybového aparátu.

Kobaltové ozařovače znamenaly novou éru radioterapie. Produkují záření s vysokou energií, které poskytuje nejvyšší dávku pod povrchem kůže a umožňují vpravení účinných dávek do nádorového ložiska.

Standardem moderní radioterapie jsou lineární urychlovače s ještě vyšší energii než kobaltové přístroje. Hlavice lineárního urychlovače může rotovat o 360 stupňů kolem pacienta. Nádor tak je ozařován z více úhlů, dávka záření se sčítá v nádoru a snižuje se dávka na zdravé orgány. Svazek záření je možné tvarovat systémem clon, aby jeho tvar a velikost odpovídaly nádorovému ložisku a šetřilo se okolí.

Brachyterapie je charakterizována vysokými dávkami záření přímo v oblasti nádoru a rychlým poklesem dávky do okolí. Brachyterapie je nenahraditelnou léčebnou metodou u nádorů dělohy, prsu, dutiny ústní. Používá se rovněž k zmírnění obtíží způsobených nádorovým zúžením průdušek, jícnu, žlučových cest. Po dlouhou dobu bylo nejdůležitějším zdrojem záření pro brachyterapii radium, bylo však nahrazeno radioizotopy, které jsou bezpečnější z hlediska radiační ochrany. V současné době se brachyterapie provádí pomocí automatických afterloadingových přístrojů. Do oblasti nádoru se nejprve zavede aplikátor, po rentgenové kontrole jeho správné pozice se připojí k přístroji, ze kterého vyjíždí radioaktivní iridiové zrno. Ozáření samotné trvá několik minut.

Biologické účinky záření

Ve tkáni zasažené ionizujícím zářením dochází k ionizaci molekul uvnitř i vně buněk. Klíčovou molekulou je kyselina deoxyribonukleová, která řídí život a rozmnožování buňky.

Ozářené buňky nejsou schopny rozmnožování a umírají. Nádorové buňky jsou obecně citlivější na ozáření než buňky zdravé a proto je možné nádor zářením vyléčit. Rozdělí-li se celková dávka záření nezbytná ke zničení nádoru do velkého počtu malých denních dávek, násobí se rozdíl v radiosenzitivitě nádorových a zdravých buněk a snižuje se riziko nežádoucích účinků záření.

Nádory se liší různou citlivostí na záření. Extrémně citlivé jsou nádory lymfatické tkáně, leukemie a nádory ze zárodečných buněk.. Středně citlivé jsou karcinomy, radioresistentní jsou zejména nádory mozku či pojivové a svalové tkáně. Citlivost na záření, radiosenzitivita, však neznamená zároveň vyléčitelnost zářením, radiokurabilitu. Lymfomy, které jsou velmi radiosenzitivní, nemusí být vždy radiokurabilní, protože onemocnění se může znovu objevit v neozářených oblastech. Naproti tomu nádory středně radiosenzitivní, jako je např. karcinom čípku děložního, mohou být radiokurativní. Závisí rovněž na velikosti tumoru. Větší nádory obsahují větší počet nádorových buněk a je obtížnější je vyléčit než malé nádory. Teoreticky jsou všechny nádory lokálně vyléčitelné radioterapií, překážkou je však limitovaná tolerance zdravých tkání na ozáření.

Ozáření způsobuje i poškození zdravých tkání. jejich poškození se může projevit v průběhu ozařování nebo do 3 měsíců od léčby. Tyto reakce nazýváme akutní neboli časné. Jejich přehled podává následující tabulka č. 1:

Tab.č.1: Přehled akutních radiačních reakcí zdravých tkání:

Orgán Symptom Léčba
Celkové příznaky Letargie, únava Úprava denního režimu
Kůže Zarudnutí, svědění, olupování mokvání Promašťování, mastě s kortikoidy, genciálová violeť při vlhkém olupování
Sliznice dutiny ústní Zarudnutí, olupování sliznice, mokvavé plochy, bolestivé polykání Stomatologické ošetření před radioterapií, výplachy dutiny ústní solnými roztoky, analgetika, léčba kvasinkové infekce, zajištění výživy kašovitou či tekutou stravou či žaludeční sondou
Jícen Obtížné a bolestivé polykání Analgetika, kašovitá a tekutá strava, parenterální výživa, léčba infekce, žaludeční sonda
Plíce Radiační zánět plic s dušností a kašlem Kortikoidy v závažných případech
Játra Zánět jater, únava, zažívací obtíže, žloutenka Dieta, kortikoidy
Tenké střevo Křeče, průjem, nevolnost, zvracení Nízkozbytková dieta, léky proti zvracení a průjmu
Močový měchýř Časté, bolestivé močení Léky proti bolesti, dostatečný příjem tekutin, léčba infekce
Konečník Bolestivé nucení na stolici Kodein a podobné léky
Porucha tvorby krvinek Nedostatek bílých a červených krvinek a krevních destiček Transfuze, kortikoidy, růstové faktory
Mozek Otok Kortikoidy

Akutní radiační reakce jsou velmi nepříjemné pro pacienta, ale obvykle se zcela upraví po ukončení ozařování. Vždy je nutná řádná podpůrná péče, přerušení ozáření umožňuje zotavení normálních tkání ale i nádorových buněk.

Pozdní změny po ozáření se objevují po třech a více měsících po ukončení léčby. Jsou obvykle trvalé. Po ozařování nádorů v oblasti malé pánve a břicha se mohou objevit průjmy, zúžení střev, krvácení z konečníku, časté močení způsobené svraštěním močového měchýře. Po ozařování nádorů oblasti dutiny ústní, obličejových dutin a krku se obvykle vyvine xerostomie, tj. nedostatečná produkce slin. Pozdním následkem ozáření plic je zmnožení plicního vaziva – fibróza – která je provázena dušností. Ozáření srdce může vést k zhoršení jeho prokrvení a srdeční slabosti, ozáření ledvin a jater je spojeno s rizikem úbytku jejich funkčních buněk s následnou poruchou funkce těchto orgánů. Ozáření vaječníků a varlat vede ke sterilitě a rychlejšímu stárnutí způsobenému úbytkem pohlavních hormonů. Záření rovněž může způsobit poškození zárodečných buněk, poruchy vývoje plodu a vyvolat nádorové bujení. Protože citlivost na ozáření je do jisté míry individuální, nelze se vyhnout asi 5% vážných pozdních komplikací při standardní radioterapii. Moderní vybavení a zkušený personál dokáží riziko poškození zářením minimalizovat. Každý pacient by se měl ptát na riziko vedlejších účinků záření v jeho případě a na to, jak toto riziko zmenšit.

Informace o stránce

  • Autoři: prof. MUDr. Jiří Petera, Ph.D. (LF UK a FN Hradec Králové, Klinika onkologie a radioterapie)
  • Recenzenti: prof. MUDr. Jiří Vorlíček, CSc. (Masarykův onkologický ústav Brno, předseda ČOS ČLS JEP)
  • Datum vytvoření: 12. 12. 2006
  • Datum poslední úpravy: 18. 7. 2014
  • Informace o poslední úpravě:

    Text byl aktualizován autorem s ohledem na nejnovější vývoj.