Moderne radioterapijske tehnike

Razvoj informatičkih tehnologija doprinio je napretku medicine kao znanstvene grane koja je među prvima nova saznanja iz područja fizike, kemije ili informatike prilagodila svojim potrebama. Posebice je taj razvoj vidljiv u području radioterapije gdje je tehnološki napredak omogućio poboljšanje preciznosti prilikom zračenja malignih tkiva uz bolju kontrolu doze zračenja na okolno zdravo tkivo bolesnika.

Radioterapija snopovima promjenjivog intenziteta (IMRT – Intensity Modulated Radiation Therapy) jedan je od naprednih oblika trodimenzionalne konformalne radioterapije. Uz standardno 3D planiranje karakteristično za konformalnu radioterapiju u širem smislu, IMRT se može pohvaliti i sa dvije dodatne funkcije. Prva je da koristi zrake koje imaju mogućnost mijenjanja intenziteta doze zračenja tijekom radioterapije. Ovo se postiže pomicanjem višelisnih kolimatora tijekom zračenja čime se omogućuje isporuka visoko prilagođene doze zračenja odgovarajućem tkivu uz maksimalnu zaštitu okolnih tkiva. Druga je mogućnost izvođenja kompjuterski obrnutog planiranja. U standardnom planiranju fizičari određuju energiju zraka, njihovu veličinu, smjer i ostale parametre. Međutim, kod IMRT broj mogućih pozicija koje listovi kolimatora mogu zauzeti su mnogobrojni te bi posao “ručnog” planiranja za fizičare bio zahtjevan. Stoga kod IMRT napredni kompjuterski program na osnovu zadanih informacija o željenoj dozi i njenoj distribuciji, kao i doznim ograničenjima za razna tkiva sam oblikuje plan zračenja uz provođenje optimizacije planiranja u stvarnom vremenu tijekom svake radioterapije. Ove napredne funkcije IMRT-a omogućuju istovremeno zračenje više ciljnih volumena i to različitim dozama zračenja, što se pokazalo primjenjivim u tretmanu maligniteta glave i vrata gdje se različiti ciljni volumeni nalaze relativno blizu jedni drugima. Također, rezultati su pokazali da IMRT prouzrokuje manje akutnih i kasnih neželjenih efekata. Što se pak tiče nedostataka IMRT-a, glavni nedostatak je visoka cijena linearnog akceleratora, kompjuterskih uređaja i programa, kao i potreba za dodatnom edukacijom multidiscipinarnog tima..
Iako je IMRT zahtjevna i skupa metoda, prednosti koje ona nudi definitivno nadilaze nabrojane nedostatke.

Neizostavan čimbenik moderne radioterapije je i radioterapija vođena slikom (IGRT), točnije stvaranje radiografskih slika ciljnog volumena i okolnih tkiva visoke rezolucije da bi se što preciznije i sigurnije moglo ciljati maligna tkiva visokim dozama i istovremeno maksimalno moguće sačuvati okolno zdravo tkivo. Ovo je pogotovo bitno prilikom zračenja tkiva ili organa koji su pomični uslijed fizioloških procesa (peristaltika jednjaka, pomicanje prostate kao reakcija na ispunjenost rektuma), kao i uslijed direktnih reakcija na zračenje (neki limfomi smanje svoju veličinu i do nekoliko puta u samo par frakcija).

Adaptivna radioterapija je prirodni nasljednik IGRT-a. Iako moderna IGRT danas daje slike visoke rezolucije koje omogućavaju stvaranje izuzetno preciznih planova zračenja, njen glavni nedostatak je što ne može “predvidjeti” reakciju tkiva na zračenje. Primjerice prilikom zračenja maligniteta glave i vrata, dokazano je da se parotidne žlijezde često pomiču medijalno i do 4mm. Također i samo tumorsko tkivo reagira na zračenje smanjivanjem i pomicanjem što opet utječe na okolno zdravo tkivo te ga izlaže nepotrebnom štetnom zračenju. Kao potencijalno rješenje navedenog problema, razvila se adaptivna radioterapija koja podrazumijeva postupke re-planiranja tijekom pojedinačnih frakcija zračenja. Obično se ta re-planiranja pacijenata provode ili kao reakcija na stimulus (gubitak težine ili smanjivanje tumora) ili prilikom unaprijed utvrđenih intervala tijekom pojedinačnih frakcija. Međutim, adaptivna radioterapija je tek u početnom stadiju svog razvoja tako da je i dalje izuzetno skupa i zahtjevna, te za većinu klinika i bolnica prednost koju donosi ne opravdava trošak.

Jedna od najperspektivnijih pristupa u radioterapiji je protonska terapija, tip radioterapije teškim česticama. Razlog tome je radiofizička osobina protona da ne prolazi kroz ciljno tkivo cijelim njegovim volumenom, nego se zaustavi na zadanoj dubini tkiva. Što znači da proton nema izlaznu dozu te u potpunosti čuva okolno zdravo tkivo od zračenja.

Još jedan potencijalno revolucionaran pristup u radioterapiji je i FLASH radioterapija koja se zasniva na ultra-brzom zračenju, dozama i nekoliko puta većim od standardnih doza u kliničkoj praksi. Eksperimentalni modeli in vitro i životinjski in vivo modeli su pokazali da FLASH postiže bolju tumorsku kontrolu, kao i minimalno oštećenje zdravog tkiva. Razlog zašto je FLASH radioterapija tako “opasna” po maligno tkivo a istovremeno izuzetno bezopasna za okolno zdravo tkivo je to što FLASH “troši” skoro sav kisik u tkivima i tako oslobađa puno više elektrona od standardnih oblika radioterapije. Ovo dovodi do maksimizacije razlika u redoks potencijalima i kemiji slobodnih radikala između malignog i zdravog tkiva, čineći tako maligna tkiva puno osjetljivijima za visoke doze zračenja. Trenutno postoji samo nekoliko dovoljno jakih linearnih akceleratora koji mogu postići dovoljno velike doze za FLASH radioterapiju. S obzirom da je potrebno još puno ispitivanja i mjerenja na takvim linearnim akceleratorima predviđa se da će FLASH tehnologija biti spremna za kliničku upotrebu kroz 3-5 godina.

Iako je radioterapija dostigla zadivljujući stupanj sofisticiranosti i efikasnosti, bit će jako zanimljivo pratiti dostignuća radioterapije u godinama koje slijede. Ta dostignuća će sigurno ići u smjeru još veće individualizacije svakog pojedinačnog tretmana, ne samo na osnovi anatomskih karakteristika bolesnika, nego koristeći i nova istraživanja u poljima tumorske biologije i tumorskih markera, imunoterapije i interakcija različitih vidova terapije maligniteta. Također, napredak informacijskih i slikovnih tehnologija dodatno jamče brzi razvitak radioterapije u budućnosti.

Dijana Tomić, bacc.radiol.techn.
Profesionalna grupa za komunikaciju