Быстрые электроны применяются в клинической радиологии более полувека и имеют ряд важных преимуществ из-за физических характеристик электронного излучения:
В России комбинированное лечение с ИОЛТ, а также ИОЛТ и ДГТ применяется в МНИОИ им. П.А. Герцена, МРНЦ РАМН в Обнинске на линейных ускорителях, куда больного для облучения доставляют под наркозом, что сопряжено как с неудобствами, так и с определенным риском для пациента. В НИИ онкологии ТНЦ СО РАМН в Томске и Челябинском онкологическом центре комбинированное лечение с ИОЛТ проводится на малогабаритных бетатронах, созданных в НИИ интраскопии при Томском Политехническом Университете, которые размещены непосредственно в операционных блоках, что позволяет проводить облучение больного на операционном столе, контролируя состояние пациента дистанционно c помощью монитора.
В НИИ онкологии Томского научного центра СО РАМН исследования по освоению комбинированного метода лечения злокачественных новообразований различных локализаций с применением ИОЛТ терапии начались с 1989 г. За период с 1990 по 2000 гг. проводились пробные клинические испытания комбинированного лечения больных с ИОЛТ на ложе удаленной опухоли быстрыми электронами средней энергией 6 МэВ малогабаритного бетатрона МИБ 6Э. На первом этапе освоения нового метода лечения изучалась переносимость однократных доз ИОЛТ от 10 до 20 Гр у больных с опухолями в области головы и шеи, при раке желудка, легкого, саркомах мягких тканей как в самостоятельном варианте, так и в сочетании с ДГТ. В последующие годы дана клиническая оценка эффективности нового метода комбинированного лечения с ИОЛТ, а также с ИОЛТ и ДГТ при злокачественных новообразованиях различных локализаций, изучены лучевые повреждения нормальных тканей в отдаленный период наблюдения.
В условиях проведения комбинированного лечения с ИОЛТ, когда радиационное поле располагается непосредственно в глубине тканей и приближается к сосудам, нервам и другим критическим структурам и, кроме того, дополняется определенной суммарной дозой от дистанционной гамма–терапии, актуален вопрос о планировании курса смешанного облучения (ИОЛТ и ДГТ).
Радиобиологические критерии планирования ИОЛТ
Общая задача для всех видов лучевой терапии состоит в том, чтобы достичь поражения максимального числа опухолевых клеток при допустимой степени поражения нормальной ткани. На первом этапе решения этой задачи следует оценить предельные значения доз, не приводящих к серьезным лучевым осложнениям.
В традиционной лучевой терапии достижению такой цели служат различные математические и радиобиологические модели, позволяющие найти предельно допустимые дозы при различных режимах фракционирования. К таким моделям, прежде всего, следует отнести модель «время – доза – фракционирование» (ВДФ), линейно–квадратичную модель (ЛКМ), модель Liversage W [5].
Несмотря на то, что ИОЛТ приобрела к настоящему времени значительный клинический опыт, до сих пор отсутствует общепринятая методика оценки предельно допустимых однократных доз ИОЛТ. Клиническая практика, безусловно, нуждается в этом.
На первом этапе исследования выбор предельных однократных доз ИОЛТ не был в достаточной мере обоснован: их значения достигали 25 Гр и даже 30 Гр при площади облучения больше 80 см². В результате после проведения ИОЛТ указанными дозами отмечалась высокая (до 35%) частота лучевых осложнений [1,6], тогда как общепринятой толерантной дозой в условиях применения классического курса лучевой терапии, считается величина, которая приводит к 5% частоте лучевых повреждений в течение 5-летнего периода наблюдения за больным.
Поэтому не случайно на V Международном симпозиуме по проблеме ИОЛТ в Лионе в 1994 г. в качестве максимальной дозы при ИОЛТ была рекомендована однократная доза 20 Гр. Однако при этом не были сделаны теоретические оценки допустимых значений предельных доз.
На основе нескольких известных математических моделей нами проведена сравнительная оценка допустимых однократных доз ИОЛТ и рассмотрены возможные способы сложения их от ИОЛТ и ДГТ. Исследования проведены для моделей ВДФ, ЛКМ, а также моделей, предложенных Strandqvist M., Liversage W.
В результате исследований установлено, что все четыре рассмотренные модели дают либо совпадающие, либо близкие значения предельно допустимой однократной дозы. По критерию ранних лучевых осложнений получены следующие значения предельных однократных доз при использовании указанных математических моделей: 18 Гр, 22 Гр, 18 Гр и 20 Гр соответственно.
По критерию поздних лучевых повреждений нормальных тканей результаты позволяют получить предельные значения по модели ВДФ - 13,3 Гр и по модели ЛКМ - 15 Гр. Поэтому все четыре модели могут быть применены для оценки допустимой однократной дозы при ИОЛТ по критерию ранних лучевых реакций. Для прогноза поздних лучевых осложнений и для планирования дозовых нагрузок при сочетании ИОЛТ с наружным облучением может быть использована модель ВДФ и ЛКМ. При этом следует иметь в виду, что наиболее щадящий режим облучения, как следует из сравнения полученных результатов, обеспечивает модель ВДФ. Вследствие этого планирование дозовых нагрузок при ИОЛТ в НИИ онкологии ТНЦ СО РАМН осуществляется на основе математической модели ВДФ.
Для реального планирования комбинированного лечения с ИОЛТ и ДГТ в клинической практике нами для врачей–радиологов, онкологов, медицинских физиков издано пособие «Радиобиологические критерии планирования ИОЛТ и ДГТ у больных со злокачественными новообразованиями», утвержденное на секции по онкологии МЗ РФ[2].
Клиническая оценка биологического эффекта смешанного курса облучения проведена у 169 больных с опухолями полости носа и околоносовых пазух, раком слизистой полости рта, немелкоклеточным раком легкого, саркомами мягких тканей за 5-летний период наблюдения. В исследуемых группах определяли показатели средних величин курсовых доз смешанного облучения у больных с указанными локализациями злокачественных новообразований, длительность перерыва между этапами облучения, средние величины показателя фактора ВДФ. Изучали общую и безрецидивную выживаемость больных за 5-летний период наблюдения и уровень лучевых повреждений нормальных тканей в основных и контрольных группах. Доказано, что комбинированное лечение с применением смешанного облучения (ИОЛТ и ДГТ) достоверно снижает частоту местных рецидивов и повышает показатели безрецидивной выживаемости злокачественных новообразований за 5-летний период наблюдения по сравнению со 115 больными вышеуказанными локализациями в контрольных группах при стандартном комбинированном лечении с послеоперационным курсом ДГТ СОД 40-44 Гр. В условиях превышения дозы смешанного облучения по показателям фактора ВДФ свыше 100-120 условных ед. риск возникновения лучевых повреждений критических структур резко возрастал, что позволило рекомендовать для практического применения оптимальную величину курсовой дозы смешанного облучения 60-65 Гр по изоэффекту, показатели ВДВ - 100-120 условных ед.
Результаты исследования подтвердили, что комбинированное лечение с ИОЛТ и ДГТ наиболее показано больным саркомами мягких тканей как вследствие частых местных рецидивов при данной локализации, так и вследствие того, что мишень для смешанного облучения имеет четкие границы в рамках широкого иссечения опухоли. При этом отчетливо проявилось преимущество применения ИОЛТ и ДГТ в сравнении с контрольной группой, в которой проводилось комбинированное лечение со стандартным курсом фотонной терапии, СОД 40-44 Гр. У больных саркомами мягких тканей отмечено достоверное увеличение показателей 5-летней общей и безрецидивной выживаемости до 71,4% и 68,6%, что согласуется с данными ведущих онкологов и радиологов МНИОИ им. П.А. Герцена [4]. Клинический опыт проведения смешанного облучения у больных саркомами мягких тканей показал, что повторная процедура проведения ИОЛТ быстрыми электронами 6 МэВ в однократной дозе от 15-20 Гр при возникновении нового очага опухоли вне зоны прежнего облучения возможна и вполне удовлетворительно переносится больными даже в преклонном возрасте.
За последние годы комбинированное лечение с ИОЛТ и ДГТ получило дальнейшее развитие и применение при злокачественных новообразованиях других локализаций, в частности, при раке тела и шейки матки, опухолях костей, раке молочной железы. Первичные исследования комбинированного лечения с ИОЛТ и ДГТ у больных с указанной патологией позволили определить однократную величину дозы 10-15 Гр при ИОЛТ на «ложе» удаленной опухоли и суммарную величину дозы ДГТ при смешанном облучении, частоту и степень лучевых реакций нормальных тканей.
Разработан способ комбинированного лечения местно-распространенных форм дифференцированного рака щитовидной железы и его рецидивов [3]. Целью исследования явилось повышение эффективности лечения нерадикально оперированного рака щитовидной железы и рецидивов опухоли. Решение задачи осуществляется за счет применения ИОЛТ однократной дозой 8 Гр с целью увеличения суммарной очаговой дозы на мишень – «ложе» удаленной первичной опухоли или рецидива рака щитовидной железы. Реализация способа осуществляется следующим образом: во время операции проводится однократное лучевое воздействие, направленное на микрофокусы оставшейся опухолевой ткани или для подавления её продолженного роста. Для предотвращения лимфогенной диссеминации в послеоперационном периоде проводится ДГТ в стандартном режиме фракционирования дозы на область мишени и зону регионарного лимфооттока.