PRINCIPIILE RADIOTERAPIEI

DEFINIIERadioterapia este metoda fizica de tratament al cancerului constand in administrarea unei cantitati de energie radianta unui volum tinta definit, concomitent cu protejarea tesuturilor sanatoase invecinate. Radioterapia, ca metoda de tratament cu radiatii ionizante, trebuie justificata prin analiza critica a raportului dintre beneficiile individuale sau sociale si detrimentul pe care il poate cauza utilizarea radiatiilor

SCOPUL RADIOTERAPIEI Scopul radioterapiei este de a administra o doz prestabilit de radiaii ionizante unui volum int definit, cu efecte secundare minime pe esuturile sntoase, avnd ca rezultat: distrugerea celulelor tumorale o mai bun calitate a vieii pacientului cretere a duratei de supravieuire tratament paliativ eficient ameliorarea i prevenia apariiei simptomelor date de boala neoplazic.

ISTORICPrima aplicaie terapeutic a radiaiilor ionizante a avut loc la Chicago la 60 zile dupa ce Rontgen i-a comunicat descoperirea H. Grubbe.29 ianuarie 1896 prima edin de radioterapie la o bolnav cu neoplasm mamar.1906 legea radiosensibilitii tisulare (Bergoni i Tribondeau).1928 la al 2 lea Congres Internaional de Radiologie de la Stockholm s-a acceptat R-ul ca unitate de msur.Pn n 1950 domin aparatura de rontgenterapie convenional, cu radiaii care nu dpec energia de 400 kV.1949 Schubert realizeaz primul betatron medical pentru utilizarea electronilor de mare energie.

ISTORIC1951 n reactorul canadian de la Chalk River Johns i colab. reuesc s obin primele surse puternice de Cobalt marcheaz nceputul RT moderne.1952 la Hammersmith Hospital n Londra este instalat primul accelerator liniar de 6MeV.Utilizarea fasciculelor de mare energie a revoluionat RT, a transformat-o ntr-o specialitate cu un serios fundament tiinific.RT oncologic modern este rezultatul progreselor nregistrate n ultimii 20 ani n domeniul surselor i aparaturii de iradiere i dozimetrie, n domeniul radiobiologiei i al clinicii oncologice.

SCOPUL RTCURATIV cnd exist probabilitatea unei supravieuiri pe termen lung dup aplicarea tratamentului.PALIATIV cnd sperana de via este redus; se utilizeaz n scopul ameliorrii simptomatologiei i mbuntirii calitii vieii.

CLASIFICARERADIOTERAPIE EXTERN (TELEIRADIERE sau TELERADIOTERAPIE) sursa de radiatii este exterioara corpului, deci o iradiere transcutanata

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

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 cmpul electromagnetic fotoni particule cu masa de repaus nul, fr sarcin electric;Pentru radiaiile corpusculare neutroni, protoni, electroni sau fragmente nucleare diverse: particule , mezoni , neutroni etc. cu mas de repaus diferit de zero.

ELEMENTE DE FIZICA RADIAIILORRadiaiile electromagnetice cuprind: unde radio, radiaia vizibil, radiaiile calorice, microundele, radiaii ultraviolete, radiaii X i . n tratamentul antitumoral neintereseaz numai radiaiile X i .Radiaiile corpusculare mai puin utilizate deact cele electromagnetice n radioterapie.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 i Europa, pentru studii specifice.

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.Nu sunt ncrcai electric insensibili la aciunea cmpurilor electice de la nivelul atomilor i pot ptrunde pn n profunzimea acestora, ntlnind ntr-o manier aleatorie un obstacol electron sau nucleu.Fenomenul fundamental interacia cu electronii orbitali acesta este suportul principal al aciunii biologice a radiaiilor electromagnetice.

INTERACII LA NIVEL FIZICFenomenele principale care au loc prin interacia foton-electron sunt:mprtierea coerentEfectul fotoelectricEfectul ComptonFormarea de perechi.Rezultatul interaciunii generarea de electroni secundari.Bombardarea suprafeei materiei (esut n cazul radioterapiei) cu fotoni X sau se rezum pn la urm la iradierea n profunzimea esuturilor cu un flux de electroni secundari care vor fi adevraii responsabili de aciunile biologice ale radiaiei electromagnetice.

INTERACII LA NIVEL FIZICFasciculul de electroni secundari verig intermediar ntre cedarea energiei de ctre radiaia electromagnetic primar i absorbia energiei n substana iradiat.Energia incident este n final transformat n energie termic cedat substanei i energie sub form de ionizri aproximativ din energia total incident este tansferat materiei sub form termic.

INTERACII LA NIVEL FIZICCaracteristica fundamental a unei radiaii ionizante este:mprtierea local n substanLungimea mare a traiectoriei n interiorul esuturilor iradiate (spre deosebire de fasciculul cu electroni primari care i cedeaz energia n primele straturi).Importante pachete de energie capabile de a rupe legturi chimice intramoleculare iniiind astfel lanuri complexe de evenimente care duc n final la apariia unei leziuni biologice.

INTERACII LA NIVEL CHIMICRadioliza apeiRadioliza macromoleculelor intracelulare.

RADIOLIZA APEIO celul conine aproximativ 1013 molecule de ap i 108 macromolecule.Radiaiile electromagnetice capabile s descompun apa radicali liberi.Radical liber se definete ca fiind un atom (sau molecul) cu un electron secundar (impar) pe orbita extern.specie chimic foarte reactiv, cu durat de via foarte scurt sunt substane intens reactive, oxidante i reductoare.De la locul de formare pot difuza i ataca diverse macromolecule celulare (macromolecule de ADN, proteine membranare, enzime).

RADIOLIZA MACROMOLECULELOR INTRACELULAREn general afectate indirect prin aciunea produilor rezultai n urma radiolizei apeiruptura legturilor covalente (cu rupturi intracatenare)ruperea legturilor duble (cu formare de produi anormali).Mai rar radiaiile interacioneaz direct cu aceste macromolecule, rezultnd radicali liberi.

Radioliza membranelor celulareSub aciunea radiaiilor electromagnetice pot apare leziuni membranare letale pentru celula.Iradierea lipidelor nesaturate membranare formarea de radicali liberi peroxidarea dublului strat lipidic alterare grav a funciilor membranare, incompatibile cu supravieuirea.Proteikinaza C membranar crete activitatea sa prin iradiere activarea unor gene implicate n declanarea apoptozei.

Radioliza ADN i a cromozomilorLeziuni ADN:Ruptura unuia sau ambelor lanuri ce alctuiesc dublul helix.Alterri ale bazelor (mai ales ale timidinei i mai puin ale adeninei, citozinei i guaninei).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 electromagnetice le au asupra acestora.

Radioliza ADN i a cromozomilorCelula 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 electromagnetice le au asupra acestora.

Radioliza ADN i a cromozomilorAlterri cromozomiale pot face imposibil repartiia echilibrat a materialului genetic n momentul mitozei.Deleii (rupturi unice sau multiple cu pierderea unuia sau a mai multor fragmente)Translocaii (fixarea unor fragmente deletate pe ali cromozomi)Inversie (fixarea unui fragment deletat pe cealalt extremitate a cromozomului)Formarea de cromozomi inelariFormarea de cromozomi dicentrici.Numrul de anomalii cromozomiale ntr-o celul proporional cu doza primit; sunt necesari 0,5-2Gy (n funcie de tipul celular) pentru a apare n medie o aberaie cromozomial per celul.

INTERACII LA NIVEL CELULARIradierea poate fi urmat, cteva ore mai trziu, de moartea celulei afectate moarte imediat nu se produce, n general, dect n cazu dozelor extrem de ridicate, superioare celor utilizate n mod curent n radioterapie.O celul lezat prin iradiere i pierde integritatea reproductiv nu apare lezat pn la prima diviziune. 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.

INTERACII LA NIVEL CELULARCelulele nalt difereniate, care nu se divid nu pot prezenta moarte tardiv, ceea ce explic radiorezistena clinic.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 CELULARRata de supravieuire (S) reprezint proporia de celule care supravieuiesc.Numrul de celule care supravieuiesc (X) depinde de efectivul celular iniial (Xo):X = Xo x S.

CURBE DE SUPRAVIEUIRESupravieuirea funcie exponenial a dozei.Pentru o doz dat o proporie constant de celule este distrus (i nu un numr constant).Curbele de supravieuire a majoritii celulelor mamifere prezint umr n regiunea de doz mic, cu aproape 100% supravieuire indic un grad redus de distrugere celular la aceste doze mici i o relaie exponeial la doze mari. Acest umr indic o eficien redus de omorre celular.

CURBE DE SUPRAVIEUIRE

CURBE DE SUPRAVIEUIREModele radiobiologiceExista multe modeleSe bazeaza pe experienta clinica, pe experimentele efectuate pe celule sau doar pe baza unor calcule matematiceUnul din cele mai simple si des folosite modele este cel denumit linear-patraticsau modelul alfa/beta propus si modificat de Thames, Withers, Dale, Fowler si multi altii.Alte modele:Inactivare tip int unic lovitur unic (single target single-hit inactivation).Inactivare tip inte multiple lovitur unic (multi-target single hit inactivation).Repair-saturation models.

CURBE DE SUPRAVIEUIRECurba de supravieuire este exprimat prin expresia:S = e-(D+D2).Unde (componenta linear) este o constant de proporionalitate caracteristic mecanismului letal prin lovitur unic, iar (componenta ptratic) este considerat constanta pentru leziuni multiple subletale i este dat de relaia D0 = 1/.Aceast teorie explic aspectul curbei prin asocierea a dou fenomene ce determin moarte celular:Leziuni directe letaleAcumulri de leziuni subletale.

CURBE DE SUPRAVIEUIREModelele nu sunt dect imagini simplificate ale mecanismelor fizice, biochimice i biologice a cror conjunctur poate ducce la moartea celular. O expresie matematic simpl a curbei de supravieuire nu poate traduce aceast interaciune complex; ea trebuie considerat ca o expresie empiric, care constituie un mijloc de calcul comod i util.Expresia liniar-ptratic este cea mai des folosit datorit simplicitii ei.

CURBE DE SUPRAVIEUIREn radioterapie, ceea ce intereseaz este eficacitatea biologic, adic distrugerea celulelor tumorale. Aceasta se msoar printr-un parametru numit eficacitate biologic relativ (RBE relative biological effectiveness).RBE se definete ca fiind raportul dintre o doz de radiaie standard i doza-test de radiaie de alt natur care produce acelai efect biologic.

CURBE DE SUPRAVIEUIREFasciculele cu transfer linear de energie mare, cum ar fi neutronii, provoac leziuni directe ale ADN-ului i prezint o RBE mai mare dect a fasciculelor cu transfer linear de energie mic (ex. protoni, electroni). Doza pentru neutroni necesar pentru a produce un anumit efect biologic este astfel mai mic dect cea necesar n cazul utilizrii radiaiilor X.

Reparare

INTERACII LA NIVEL CELULARApoptoza (moartea celular programat) este recunoscut ca un rspuns important la aciunea radiaiei ionizante asupra celulei; proporia relativ de celule care merg pe calea apoptozei poate fi un determinant important al curabilitii tumorii.

INTERACII LA NIVEL CELULARApoptoza:Pierderea rspunsului apoptotic se pare c este corelat cu progresia tumorii.Un numr de gene implicate n oncogenez afecteaz apoptoza; de menionat p53, bcl-2.

INTERACII LA NIVEL CELULARRadiosensibilitatea tumoral este definit ca fiind susceptibilitatea celulelor la aciunea letal a radiaiilor i se msoar prin nclinarea pantei curbelor de supravieuire.Radiosensibilitatea trebuie raportat la 3 elemente:Fenomenul studiat (moarte celular, mutaii cz. etc.)Doza administrat (include i repartiia ei n timp, respectiv fracionare i debit)Timpul n care acest fenomen devine decelabil clinic sau prin metode de laborator.

INTERACII LA NIVEL CELULARIradierea acelorai celule n condiii diferite a prezentat unele deosebiri, ceea ce a dus la apariia a dou noiuni:Radiosensibilitatea inerent (esenial)Radiosensibilitatea aparent (condiionat)

INTERACII LA NIVEL CELULARRadiosensibilitatea 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:Faza M este cea mai sensibilCu excepia fazei M, celulele sunt cel mai radiosensibile spre sfritul fazei G1, dup care devin progresiv radiorezistente pe msur ce nainteaz n faza S i redevin sensibile cnd trec n faza G2.

INTERACII LA NIVEL CELULARRadiosensibilitatea aparent (condiionat) determinat de condiiile n care se efectueaz iradierea (concentraia de oxigen, calitatea radiaiei, factori radiosensibilzatori, fracionare etc.).

INTERACII LA NIVEL CELULARTrebuie fcut diferena dintre radiosensibilitate, rspuns la iradiere, radiocurabilitate.Rspunsul la iradiere reprezint aparena clinic de regresie tumoral dup o anumit doz de radiaii.Este un fenomen complex, determinat de radiosensibilitatea inerent i condiionat a populaiei celulare iradiate.Depinde de caracteristicile cinetice sau mai exact de ritmul de proliferare i durata ciclului celular.Unele tumori care prolifereaz rapid vor regresa rapid, dar ele pot crete rapid.Radiocurabilitatea se refer la controlul local al tumorii prin iradiere, indiferent de ritmul ei de regresie.Este rezultatul interaciunii unui complex de factori, ntre care radiosensibilitatea celular joac un rol important.

INTERACII LA NIVEL CELULARRspunsul tumorii la aciunea radiaiilor ionizanteEvoluia tumorii dup iradiere dispariia celulelor condamnate la moarte ntrziat i cu multiplicarea celulelor supravieuitoare (dac sterilizarea este incomplet).

INTERACII LA NIVEL CELULARStructurarea tumorii din punct de vedere al celulelor constituente:Compartimentul celulelor proliferative toate celulele din acest compartiment trec prin toate etapele ciclului celular (M, G1, S, G2); sunt numite celule P (proliferative); reprezint fracia de cretere.Compatimentul celulelor n repaus aflate n faza G0, neproliferative sunt capabile s reintre n ciclul proliferativ (compartimentul P) deplasarea celulelor din compartimentul Q n P se numete recrutare.

INTERACII LA NIVEL CELULARCompartimentul steril (difereniat) cu celule difereniate, fr proprieti de proliferare; provin din celulele P care s-au difereniat.Compartimentul celulelor moarte este caracteristic tumorilor i este rezultatul aportului sangvin inadecvat.

INTERACII LA NIVEL CELULARViteza de regresie tumoral legat de activitatea mitotic tumoral; rspunsul la iradiere va fi cu att mai important cu ct potenialul de proliferare a esutului este mai ridicat. (legea lui Bergoni Tribondeau - 1906).Activitatea mitotic depinde de proporia de celule angajate n ciclul celular (coeficientul de proliferare) i de durata medie a ciclului celular.Timpul potenial de dublare timp care, n absena pierderii celulare, va fi necesar ca numrul de mitoze s fie egal cu efectivul populaiei celulare.

INTERACII LA NIVEL CELULARTimpul de dublare determinat de 3 parametri: durata ciclului celular (Tc), coeficientul de cretere (GF growth factor), rata de pierdere celular (tumorile cresc mai repede dac durata ciclului celular este mic, coeficientul de cretere e mare i pierderea celular e mic).Rata de pierdere celular exprim diferena dintre timpul potenial de dedublare i timpul de dedublare real. (CLF cell loss factor).Creterea lent a unor tumori n mare parte rezultatul unei rate mari de pierdere celular; principalele mecanisme ale pierderii celulare sunt necroza i diferenierea.

ROLUL OXIGENULUICel mai important modificator al efectului biologic al radiaiilor ionizante este OXIGENUL molecular.S-a constatat c pentru a omor o celul aflat n condiii de hipoxie este necesar o doz mai mare dect pentru o celul aflat ntr-o stare de oxigenare bun.Studiile au artat c oxigenul trebuie s fie prezent n timpul iradierii. Mecanismul exact de aciune nu este nc pe deplin cunoscut.Oxigenul se pare c favorizeaz meninerea radicalilor liberi n form activat.

ROLUL OXIGENULUIn ceea ce privete existena celulelor hipoxice, sunt dou ipoteze:Ipoteza lui Gray i Thomlinson (1955) ei explic prezena celulelor hipoxice prin urmtorul mecanism: oxigenul difuzeaz la nivelul capilarului i datorit consumului su de ctre celule presiunea sa parial scade pe msur ce crete distana de capilar. Celulele aflate la mai puin de 100m de capilar sunt bine oxigenate, cele situate la mai mult de 150m sunt anoxice i necrotice, iar cele situate la o distan ntre 100-150m sunt hipoxice.

ROLUL OXIGENULUIA doua ipotez:circulaia sangvin n tumor este foarte neregulat, ntrerupt n unele locuri fie definitiv, ceea ce antreneaz necroza, fie temporar, ceea ce provoac o anoxie local acut temporar, condiie n care celulele supravieuiesc. Prezena celulelor hipoxice, chiar ntr-o proporie redus, reduce posibilitatea de sterilizare a tumorii.

ROLUL OXIGENULUIREOXIGENAREA:Dup o perioad de timp, proporia de celule hipoxice revine la valoarea de dinainte de iradiere acest fenomen a fost numit reoxigenare.Celulele tumorale se reoxigeneaz din mai multe motive:Populaia celular tumoral total redus, dac o raportm la aria suprafeei vaselor sangvine tumorale.Scderea distanei dintre celule i vasele de snge rezultnd din moartea preferenial a celulelor oxigenate.Difuzia crescut a oxigenului.Presiunea intraarterial sczut la nivelul tumorii, care deschide vasele de snge.Utilizarea sczut a oxigenului de ctre celulele lezate de radiaiile ionizante.

ROLUL OXIGENULUIDatorit reoxigenrii, rolul negativ al celulelor hipoxice este considerabil redus n urma unei iradieri fracionate.n intervalul dintre dou edine o parte din celulele hipoxice trec n compartimentul oxigenat; aceste celule vor fi mai sensibile la edina urmtoare de iradiere.

ROLUL OXIGENULUIImportana clinic a efectului oxigenului a dus la iniierea unor experimente clinice i de laborator pentru creterea radiosenibilitii tumorii:Tehnica oxigenrii hiperbare asociat radioterapiei, cu unele rezultate promitoare pentru cancerele sferei ORL i cele de col uterin. Datorit riscurilor asociate tehnicii, ea a fost abandonat.Utilizarea sensibilizatorilor celulelor hipoxice: cea mai bine studiat clas de ageni nitroimidazolii.Este important de vzut din punct de vedere practic dac anemia afecteaz rspunsul tumorii la iradiere.Studii prospective realizate au artat c anemia are un efect negativ n ceea ce privete curabilitatea prin radioterapie, posibil datorit creterii numrului de celule hipoxice.

INTERACII LA NIVEL CELULARFenomene care influeneaz radiosensibilitatea tumorii "cei 4 R ai radioterapiei (WITHERS, 1975):ReparareaRedistribuiaRepopulareaReoxigenarea.

INTERACII LA NIVEL CELULARRepararea posibilitatea celulelor tumorale de reparare a leziunilor aprute; scopul RT este de a scdea ct mai mult numrul de celule care s aib posibilitatea de reparare.

INTERACII LA NIVEL CELULARRedistribuia (resincronizarea) celulele care supravieuiesc dup prima doz de radiaii sunt cele aflate ntr-o faz mai radiorezistent a ciclului celular, iar cele omorte sunt cele aflate ntr-o faz radiosensibil; celulele restante vor avansa ulterior ntr-o faz mai radiosensibil sincronizare duce la creterea fraciei de celule radiosensibile cnd o nou doz este administrat acesta este un avantaj al fracionrii.

INTERACII LA NIVEL CELULAR3. Repopularea (regenerarea tumoral) tumorile rspund la aciunea distructiv a radiaiilor ionizante prin creterea produciei de celule; capacitatea de regenerare depinde de numrul de celule sue indemne rmase dup iradiere i de posibilitatea recrutrii altor celule n compartimentul proliferativ. Se bazeaz pe dou mecanisme: proliferarea celulelor sue i scurtarea ciclului celular.

INTERACII LA NIVEL CELULAR4. Reoxigenarea cel mai important modificator al efectului biologic al radiaiilor ionizante este oxigenul molecular.Fenomen deja descris.

INTERACII LA NIVEL CELULARAli factori:Efectul mrimii tumorale (tumor-size effect)Efectul patului tumoral (tumor-bed effect).

ELEMENTE DE DOZIMETRIE I UNITI DE MSURDoza fizic este acea cantitate de energie a radiaiei ionizante care produce modificri decelabile ntr-un instrument dozimetric.Doza biologic este cantitatea de energie a radiaiei ionizante cedat unui esut iradiat.Aceste dou noiuni nu sunt superpozabile; pot fi ns echivalente n anumite condiii.

ELEMENTE DE DOZIMETRIE I UNITI DE MSURExpunerea (X) este o msur a ionizrilor produse n aer de ctre fotoni.[X] C/kg (n S.I.) R (Rontgen).1R = 2,58 x 10-4 C/kg aer.Doza 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.Relaia ntre Gray i Rad este: 1Gy = 100 Rad.Frecvent este folosit o subunitate a Gray-ului centiGray (cGy): 1cGy= 1Rad.

ELEMENTE DE DOZIMETRIE I UNITI DE MSUREchivalentul dozei (H)Doza absorbit nu este singura mrime de care depinde efectul biologic; variaz n funcie de esutul sau organul int, de calitatea radiaiei s-au introdus termenul de eficacitate biologic relativ (EBR) i cel de factor de calitate (Q) sau wr (factor de ponderare a radiatiei); exemple:- Fotoni, electroni si miuoni: wr = 1- Netroni wr = 5 la 20, functie de energii- Protoni: wr = 5 - Particule alfa, nuclee grele: wr = 20

ELEMENTE DE DOZIMETRIE I UNITI DE MSURDoza absorbit modificat prin multiplicare cu acest factor de calitate a fost denumit echivalentul dozei (H). Semnificatie: pentru obtinerea aceluiasi efect biologic sunt necesare cantitati de energie diferite, in functie de tipul si energia radiatiilor.[H] = J/kg = Sievert (Sv).1Sv = 1J/kg.Unitate de msur tolerata: Rem 1Rem = 10-2 Sv.

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 absorbitaVolumul tumoralTimpul de iradiere.Toi acioneaz n strns interdependen cunoscui n mod obinuit ca raport doz-timp-volum.

IMPLICAII CLINICE ALE RADIOBIOLOGIEIDoza iniial s-a vorbit de doza tumoricid necesar pentru obinerea vindecrii; de aici ideea c pentru fiecare tip de tumor este necesar o anumit cantitate de energie radianta pentru a fi distrus, dar nu ine cont de volumul tumoral i de fracionare.Multitudinea variabilelor de care depinde rspunsul tumoral explic de ce nu poate exista o singur doz tumoral letal vorbim de doz pentru controlul tumoral.

IMPLICAII CLINICE ALE RADIOBIOLOGIEIFactorul timp Prezint 3 variabile: debitul, fracionarea, etalarea acestea influeneaz efectele radiobiologice prin interferena lor cu mecanismele de producere a leziunilor i refacerea lor dup iradiere.Debitul dozei efectele iradierii depind de distribuia n spaiu i timp a ionizrilor prin care se realizeaz absorbia energiei.Fracionarea const n mprirea dozei totale n mai multe fraciuni; cu dou aspecte numrul de fracii i mrimea dozei pe fracie.Este cel mai eficace mijloc de cretere a raportului terapeutic; pentru asta ea trebuie adaptat caracteristicilor populaiei celulare iradiate; intervalul minim dintre fracii necesar reparrii leziunilor subletale este de circa 2 ore pentru o doz de aproximativ 2 Gy.Intervine i prin intermediul fenomenului de reoxigenare.n alegerea fracionrii trebuie s se in cont i de efectele pe esuturile sntoase.

IMPLICAII CLINICE ALE RADIOBIOLOGIEIFactorul timp:Etalarea reprezint schema fracionrii n timp, apreciind durata total a tratamentului, a intervalului de timp dintre fracionri.Favorizeaz repopularea substratului iradiat, normal sau neoplazic i reoxigenarea esutului tumoral.Regenerarea este declanat de distrugerea produs de iradiere, cu o perioad de laten (cu att mai scurt cu ct distrugerea este mai important).esuturile sntoase se regenereaz rapid i ritmul se accelereaz progresiv n timpul tratamentului (ex. sfera ORL).De ales acea etalare care s permit o regenerare complet a esuturilor normale i s nu permit regenerarea tumoral.Raportul doz-timp-volum este principalul mijloc dup care radioterapeutul conduce iradierea, astfel nct s se obin un efect maxim cu reacii adverse minime.

ELEMENTE DE GEOMETRIE A FASCICOLULUIFascicolul de radiaii radiaia emis de o surs cruia i se confer o anumit form i dimensiune de ctre un sistem de colimare sau diafragm.Fascicolul de iradiere proiecia geometric a suprafeei de deschidere a diafragmului pe un plan perpendicular pe raza central.Plan principal planul ce conine raza central.Marginile geometrice ale fascicolului linii ce unesc centrul feei anterioare a sursei cu marginile diafragmului (cel mai ndeprtat de surs).Dimensiunile geometrice ale cmpului date de proiecia geometric, nt-un plan perpendicular pe raza central, a extremitii celei mai ndeprtate de surs a diafragmei, aa cum ar fi vzut din centrul sursei; nu sunt identice cu cele ale porii de intrare a fascicolului n corpul pacientului.

ELEMENTE DE GEOMETRIE A FASCICOLULUIPenumbra zona iradiat prin fotonii primari provenii numai dintr-o parte a sursei.Raza centralUnghiul de incidenDistana surs-pieleDiatana surs-diafragmDistana diafragm-pieleDistana surs-ax

TERMENI DIN DOMENIUL RADIOBIOLOGIEI I RADIOTERAPIEIVolumul int reprezint tumora i orice alt esut presupus a fi afectat de tumor. Acesta este volum care trebuie iradiat. Trebuie s aib o margine de siguran suficient.Doza absorbit la suprafa doza eliberat de un fascicol de iradiere la locul unde raza central traverseaz stratul superficial al corpului iradiat.Distribuia dozei reprezentare a variaiilor dozei n toate punctele volumului iradiat.Doza maxim absorbit valoarea maximal a dozei absorbite de-a lungul axei centrale.Distribuia dozei n profunzime.

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.

DELIMITAREA TUMORII, VOLUMULUI INT I STRUCTURILOR CRITICEVolumul 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.

CONSIDERAII ETICEPacientul are urmtoarele drepturi:Dreptul de a fi considerat fiin, fiind tratat cu respect, consideraie.Dreptul de a se simi n siguran pe parcursul tratamentului i dup trebuie s obin informaii complete n ceea ce privete diagnosticul, tratamentul i prognosticul.Dreptul la confidenialitate.Dreptul la servicii medicale.Dreptul de a-i nelege tratamentul.Dreptul la consiliere n cazul refuzului tratamentului.