» »

Методы лучевой терапии по способу распределения дозы во времени. Облучение больного фракционируют Петин фракционирование дозы
07.03.2020

Доза излучения, которую удается подвести к опухоли, ограничивается толерантностью нормальных тканей.

Из курса радиобиологии

Толерантность - это предельная лучевая нагрузка, не приводящая к необратимым изменениям тканей.

Лучевой терапевт, определяя режим облучения и необходимую дозу поглощенной энергии для подавления , должен учесть возможность и предвидеть степень поражения нормальных тканей, когда вероятность лучевых осложнений станет выше, чем планируемый канцеролитический эффект облучения опухоли. Это относится не только к окружающим опухоль органам, но и к определенным тканевым образованиям самой опухоли (соединительнотканные структуры, сосуды).

От регенераторной способности последних зависит течение заболевания. На основании приобретенного опыта лучевые терапевты определили толерантную дозу для различных тканей организма при разных режимах облучения. Как видно из рисунка, с увеличением общего числа сеансов, за которые реализуется запланированный курс лучевой терапии, доза, переносимая нормальной тканью, увеличивается. Так, в случае лечения опухолей головного мозга при запланированной очаговой опухолевой дозе 60 Гр можно со 100% гарантией избежать лучевого поражения ткани головного мозга при реализации ее в течение 40 - 45 дней (30 фракций по 2 Гр в день при облучении 5 раз в неделю).

Толерантность головного мозга в зависимости от дозы
и продолжительности курса лечения

а - минимальный;
б - максимальный уровни дозы, при которых может возникнуть некроз мозговой ткани.

Для выражения величины толерантности тканей при фракционированном облучении предложено два понятия: «кумулятивный радиационный эффект» (КРЭ) и «время - доза - фракционирование» (ВДФ). На основании приобретенного опыта лучевые терапевты эмпирически определили толерантную дозу для различных тканей.

Так, величина ее для соединительной ткани организма (в том числе кожи, подкожной клетчатки, элементы стромы других органов) составляет 1800 ерэ (ерэ - единица радиационного эффекта в системе КРЭ) или 100 условных единиц (в системе ВДФ). Ориентировочные данные по толерантным дозам излучения для различных органов и тканей человека приведены в таблице.

Ориентировочные значения переносимых (толерантных) доз для некоторых органов и тканей (для гамма-излучения при условии ежедневного облучения 5 раз в неделю в дозе не более 2 Гр)

Орган (ткань) Погло щенная доза, Гр Кумулятивный радиационный
эффект КРЭ, ерэ 		Фактор время - доза - фракционирование
(условн. ед.)
Головной мозг 60 2380 168
Продолговатый мозг 30 1020 42
Спинной мозг 35 1250 58
Хрусталик глаза 50 150 7
Кожа 40 1860 100
Сердце 65 2920 212
Легкие 30 1020 49
Желудок 35 1230 57
Тонкая кишка 40 1230 57
Прямая кишка 50 1600 84
Печень 50 1580 83
Почка (одна) 40 1230 20

Эти цифры, показывающие величину толерантной дозы для различных тканей, получены при следующих режимах облучения: длительность курса не менее 3 и не более 100 дней, число фракций больше 5 при интервале между фракциями не менее 16 ч, при поле облучения, равном 8 X 10 см, и мощности дозы излучения не менее 0,2 Гр/мин. Толерантность нормальных тканей зависит от объема облучаемых тканей. При малых полях суммарная доза может быть повышена, а при больших - снижена.

В клинической практике часто встречаются ситуации, при которых ритмичность запланированного курса лучевой терапии нарушается ввиду ухудшения состояния больного. Иногда специально планируются курсы облучения с чередованием крупных и мелких фракций. В этих случаях для определения толерантности тканей необходимо определение фактора ВДФ. Специальные расчеты позволили определить значение ВДФ для различных доз и интервалов между облучениями.

Использование факторов КРЭ и ВДФ позволяет выбрать рациональный режим фракционирования и величину суммарной очаговой дозы в опухоли.

«Медицинская радиология»,
Л.Д.Линденбратен, Ф.М.Лясс

Наибольшее распространение получил режим классического фракционирова­ния. Опухоль облучают в дозе 1,8-2 Гр 5 раз в неделю до суммарной очаговой дозы в течение 1,5 месяцев. Режим применим для опухолей, обладающих вы­сокой и умеренной радиочувствительностью.

Нетрадиционные режимы фракционирования дозы представляют собой один из самых привлекательных способов радиомодификации. При адекват­но подобранном варианте фракционирования дозы удается добиться суще­ственного повышения повреждений опухоли с одновременной защитой окру­жающих здоровых тканей.

При крупном фракционировании ежедневную дозу увеличивают до 4-5 Гр, а облучение выполняют 3-5 раз в неделю. Такой режим предпочтительнее для радиорезистентных опухолей, однако при этом чаще наблюдаются лучевые ос­ложнения.

С целью повышения эффективности лечения быстро пролиферирующих опухолей применяют мулыпифракционирование: облучение в дозе 2 Гр про­водят 2 раза в день с интервалом не менее 4-5 ч. Суммарная доза уменьшает­ся на 10-15 % . Гипоксические опухолевые клетки не успевают восстановить­ся после сублетальных повреждений. При медленно растущих новообразовани­ях используют режим гиперфракционирования, т. е. увеличения количества фракций - ежедневную дозу облучения 2,4 Гр разбивают на 2 фракции по 1,2 Гр. Несмотря на увеличение суммарной дозы на 15-20 %, лучевые реакции не выражены.

Динамическое фракционирование - режим дробления дозы, при котором проведение укрупненных фракций чередуется с классическим фракционирова­нием. Усиление радиопоражаемости опухоли достигается за счет увеличения суммарных очаговых доз без усиления лучевых реакций нормальных тканей.

Особым вариантом является так называемый расщепленный курс облуче­ния, или «сплит»-курс. После подведения суммарной очаговой дозы (около 30 Гр) делают перерыв на 2-3 недели. За это время клетки здоровых тканей восстанавливаются лучше, чем опухолевые. Кроме того, в связи с уменьше­нием размеров опухоли, оксигенация ее клеток повышается.

Следующим методом лучевой терапии по способу распределения дозы во времени является непрерывный режим облучения в течение нескольких дней.Примером этого метода является внутритканевая лучевая терапия, когда в опу­холь имплантируют радиоактивные источники. Достоинством такого режима является воздействие излучения на все стадии клеточного цикла, наибольшее количество раковых клеток подвергается облучению в фазе митоза, когда они наиболее радиочувствительны.

Одномоментная лучевая терапия - суммарная очаговая доза подводится за один сеанс облучения. Примером является методика интраоперационного облучения, когда суммарная однократная доза на ложе опухоли и зоны регио­нарного метастазирования составляет 15-20 Гр.

Основные принципы лучевой терапии злокачественных опухолей:

1. Подведение оптимальной дозы к опухоли для ее разрушения при мини­
мальном повреждении окружающих опухоль здоровых тканей.

2. Своевременное применение лучевой терапии в наиболее ранних стадиях
злокачественного процесса.

3. Одновременное лучевое воздействие на первичную опухоль и пути регио­
нарного метастазирования.

4. Первый курс лучевой терапии должен быть, по возможности, радикаль­
ным и единовременным.

5. Комплексность лечения больного, т. е. использование наряду с лучевой
терапией средств, направленных на улучшение результатов лечения, а
также на предотвращение лучевых осложнений.

Показание для проведения лучевой терапии - точно установленный кли­нический диагноз с морфологическим подтверждением. Исключение составля­ет только ургентная клиническая ситуация: поражение средостения с синдро­мом сдавления верхней полой вены либо трахеи, лучевая терапия проводится по жизненным показаниям.

Лучевая терапия противопоказана при очень тяжелом состоянии больного, кахексии, анемии и лейкопении, не поддающихся коррекции, острых септичес­ких состояниях, декомпенсированных поражениях сердечно-сосудистой систе­мы, печени, почек, при активном туберкулезе легких, распаде опухоли (угроза кровотечения), распространении опухоли на соседние полые органы и прорас­тании опухолью крупных сосудов.

Одним из условий успеха лучевой терапии является тщательно составленный индивидуальный план облучения, включающий определение объема облучения, локализации опухоли, уровней поглощенных доз в зоне опухоли и регионарного метастазирования. Планирование лучевой терапии включает клиническую топометрию, дозиметрию и последующий контроль за воспроизведением намеченно­го плана лечения от сеанса к сеансу.

При проведении лучевой терапии пользуются такими понятиями, как режим фракционирования, ритм облучения, доза облучения. В зависимости от разовой очаговой дозы условно выделяют режим обычных (мелких) фракций - разовая очаговая доза составляет 1.8 - 2.2 Гр, средних - РОД 3-5 Гр и крупных фракций - РОД свыше 6 Гр. Режим облучения может быть от одной до пяти фракций в неделю. Биологический эффект связан с величиной разовой дозы, перерывом между отдельными фракциями, количества фракций за курс облучения (время облучения в днях).

Для того, чтобы связать все эти параметры, принято целесообразным:

  • 1. в качестве эталонного фракционирования принять ежедневное облучение по 2 Гр до 60 Гр зa 6 недель
  • 2. по отношению к пятидневной рабочей неделе при любом случае фракционирования принять суммарную дозу за 10 Гр.

Было доказано, что укрупнение фракций при сохранении одинаковой недельной дозы ведет к возрастанию эффективности лучевого воздействия. Увеличение перерыва между отдельными фракциями и соответствующее укрупнение дозы позволяет применять не ежедневные схемы облучения, оставаясь на эталонном, в биологическом отношении, уровне ежедневного облучения, при этом суммарная доза на курс будет уменьшена. Следует учесть, что укрупнение разовых доз закономерно приводит к снижению толерантности здоровых тканей.

В 1969 г. Ф. Эллис, полагая, то величина суммарной дозы за курс, количество фракций и общее время лечения находится в определенной зависимости, предложил формулу, связывающую эти понятия:

D = NSD х N0,24 х Т0,11 ,

где D - суммарная доза за курс (в радах) по критерию достижения толерантной реакции нормальной соединительной ткани;

NSD - номинальная стандартная доза (в рет);

N - количество фракций;

Т - общее время лечения (в днях)

В качестве единицы номинальной стандартной дозы принят рет (retard equivalent therapy) - терапевтический эквивалент рада.

Очевидно, что автор предлагает принять в качестве критерия эффекта курса лучевой терапии реакцию соединительной ткани, утверждая, что соединительная ткань всюду однородна в морфологическом и функциональном отношениях, включая и строму опухолей, независимо от гистогенеза и других признаков. Исключение составляют кость и мозг. Соответственно, реакция этой однородной соединительной ткани на облучение принимается как универсальная, всюду одинаковая.

Для расчета общего времени лечения, разовой и суммарной очаговой дозы при определенном ритме облучения пользуются специальными таблицами и номограммами.

Более удобна в практическом отношении концепция ВДФ (время, доза, фракционирование), предложенная Эллис Ф. и Ортон С. в 1973 году. Результаты расчетных величин ВДФ, полученные по формуле, выведенной исходя из основной формулы Эллиса для NSD. сведены в соответствующие таблицы. В качестве уровня полной толерантности принимается ВДФ = 100, что эквивалентно NSD = 1800 рет. Используя эти таблицы можно легко перейти от одного режима фракционирования к другому, учитывать время перерыва в лечении при сохранении заданного биологического действия.

1

Шаназаров Н.А., Чертов Е.А., Некрасова О.В., Жусупова Б.Т.

Рак легкого в России – распространенное заболевание. Одним из широко используемых методов, применяемых для его лечения, является лучевая терапия. В настоящее время существуют различные точки зрения и подходы к выбору способов лучевого воздействия. Имеют место труды, сообщающие о преимуществах дозного воздействия, отличающегося от классического. Подобные работы существуют как у российских, так и иностранных авторов. Статья представляет собой обзор научных сведений отечественной и зарубежной литературы об использовании нетрадиционного фракционирования в лучевом лечении рака легких. Использование новых методов позволяет одновременно альтернативно влиять на степень лучевого повреждения опухоли и нормальных тканей. Это приводит к улучшению показателей лучевого лечения.

рак легкого

нетрадиционное фракционирование.

Рак легкого является самой частой злокачественной опухолью человека. В общей структуре онкологической заболеваемости мужчин России рак легкого занимает 1-е место и составляет 25 %, доля рака легкого среди женского населения - 4,3 %. Ежегодно в России заболевают раком легкого свыше 63000 человек, в том числе свыше 53000 мужчин. Уровень смертности в возрасте от 25 до 64 лет на 100 тыс. населения составляет 37,1 случая .

Большинство больных раком легкого к моменту установления диагноза в силу распространенности опухолевого процесса или серьезных сопутствующих заболеваний являются неоперабельными. Среди пациентов, у которых опухоль признана резектабельной, подавляющее большинство относятся к лицам старше 60 лет, и из них серьезные сопутствующие заболевания имеют более 30 %. Вероятность «функциональной» неоперабельности у них весьма высока. Из общего числа больных раком легкого оперативному вмешательству подвергаются не более 20 %, а резектабельность составляет около 15 %. В этой связи лучевая терапия является одним из основных методов лечения больных с местнораспространенными формами немелкоклеточного рака легкого .

Результаты лечения неоперабельных больных посредством традиционной методики облучения малоутешительны: 5-летняя выживаемость варьирует от 3 до 9 % . Неудовлетворенность результатами лучевой терапии рака легкого с применением классического режима фракционирования послужили предпосылками для поиска новых вариантов фракционирования дозы.

В исследовании RTOG 83-11 (II фаза) изучали режим гиперфракционирования, где сравнивались различные уровни СОД (62 Гр; 64,8 Гр; 69,6 Гр; 74,4 Гр и 79,2 Гр), подводимые фракциями по 1,2 Гр дважды в день. Наибольшая выживаемость больных отмечена при СОД 69,6 Гр. Поэтому в III фазе клинических испытаний изучали режим фракционирования с СОД 69,6 Гр (RTOG 88-08). В исследование были включены 490 больных местно-распространенным НМРЛ, которые были рандомизированы следующим образом: 1-я группа - по 1,2 Гр два раза в день до СОД 69,6 Гр и 2-я группа - по 2 Гр ежедневно до СОД 60 Гр. Однако отдаленные результаты оказались ниже ожидаемых: медиана выживаемости и 5-летняя продолжительность жизни в группах составила 12,2 мес., 6 % и 11,4 мес., 5 % соответственно .

Fu X.L. et al. (1997) исследовали режим гиперфракционирования по схеме 1,1 Гр 3 раза в день с интервалом 4 часа до СОД 74,3 Гр. 1-, 2-, и 3-летняя выживаемость составила 72, 47, и 28 % в группе больных, получавших ЛТ в режиме гиперфракционирования, и 60, 18, и 6 % в группе с классическим фракционированием дозы. При этом «острые» эзофагиты в изучаемой группе наблюдались достоверно чаще (87 %) по сравнению с контрольной группой (44 %). В то же время не отмечено увеличения частоты и тяжести поздних лучевых осложнений .

В рандомизированном исследовании Saunders NI et al (563 больных) сравнивались две группы больных. Непрерывное ускоренное фракционирование (1,5 Гр 3 раза в день в течение 12 дней до СОД 54 Гр) и классическая лучевая терапия до СОД 66 Гр. Больные, пролеченные в режиме гиперфракционирования, имели значительное улучшение показателей 2-летней выживаемости (29 %) по сравнению со стандартным режимом (20 %). В работе не отмечено также увеличения частоты поздних лучевых повреждений. В то же время в изучаемой группе тяжелые эзофагиты наблюдались чаще, чем при классическом фракционировании (19 и 3 % соответственно), хотя они и отмечались преимущественно после окончания лечения .

Cox J.D. и соавт. у больных немелкоклеточным раком легкого III стадии в рандомизированном исследовании изучили эффективность режима фракционирования 1,2 Гр два раза в день с интервалом 6 ч при СОД-60 Гр, 64,5 Гр, 69,6 Гр, 74,4 Гр, 79 Гр. Наилучшие результаты получены при СОД 69,6 Гр: 1 год жили 58 %, 3 года - 20 % больных .

Суммарная очаговая доза, необходимая для разрушения первичной опухоли, по данным различных авторов, колеблется от 50 до 80 Гр. Ее подводят за 5-8 нед. При этом, в связи с разной радиочувствительностью, следует учитывать гистологическое строение опухоли. При плоскоклеточном раке суммарная доза обычно составляет 60-65 Гр, при железистом - 70-80 Гр .

M. Saunders и S. Dische сообщили о 64 % одногодичной и 32 % двухлетней выживаемости больных IIIА и IIIБ стадии немелкоклеточного рака легкого после 12-дневного облучения в СОД 50,4 Гр в режиме 1,4 Гр три раза в день каждые 6 ч .

В кооперативных исследованиях МРНЦ РАМН, Северного государственного медицинского университета, Архангельского областного клинического онкологического диспансера, Калужского областного онкологического диспансера приняли участие 482 больных с I-IIIB стадий, не операбельных в связи с распространенностью опухолевого процесса или в связи с медицинскими противопоказаниями. Все пациенты были разделены на 4 группы: 1-я -149 человек (традиционное фракционирование - ТФ) - облучение в РОД 2 Гр в день, 5 дней в неделю, СОД 60-64 Гр; 2-я - 133 пациента (ускоренное фракционирование -УФ) - облучение двукратно в сутки в РОД 2,5 Гр, через день, СОД изоэффективна 66-72 Гр; 3-я - 105 человек (ускоренное гиперфракционирование - УГФ) - уменьшение разовой дозы за фракцию при двукратном облучении в сутки в РОД 1,25 Гр, СОД изоэффективна 67,5-72,5 Гр; 4-я - 95 больных (ускоренное гиперфракционирование с эскалацией дозы - УГФсЭ) - уменьшение дозы за фракцию при двукратном облучении в сутки до 1,3 Гр с последующим увеличением до 1,6 Гр, начиная с 4-й недели курса, СОД изоэффективна 68 Гр. Во всех группах преобладал плоскоклеточный рак (79,1-87,9 %). Число больных с I стадией варьировало в группах от 13,9 до 20,3 %, большинство было в группе УГФсЭ (20,3 %). В каждой группе более чем у 40 % пациентов установлена III стадия рака легкого, наибольшее число таких больных (52 %) было в группе УГФсЭ, меньше всего - при ТФ (41 %). При сравнительном анализе 5-летняя общая выживаемость составила: ТФ - 9,7 %; УФ- 13 %; УГФ - 19 %; УГФсЭ - 19 %. Различия между 2 последними и первой группой статистически достоверны. При расчете отношения шансов традиционного и ускоренного гиперфракционирования ОР равно 0,46, 95 %-й доверительный интервал - 0,22-0,98 Р (односторонний критерий Фишера) - 0,039. При расчете отношение шансов традиционного и ускоренного гиперфракционирования с эскалацией дозы ОР равно 0,46, 95 %-й доверительный интервал - 0,21-1,0 Р (односторонний критерий Фишера) - 0,046. Оценку лучевых повреждений через 1-1,5 года проводили в соответствии с классификацией, используемой в межцентровых исследованиях, проводимых RTOG и EORTС. При изучении изменений в легком, пищеводе, перикарде, коже установлено, что самыми частыми были лучевые повреждения легкого и пищевода. Больше всего повреждений, соответствующих III степени, выявлено при ускоренном фракционировании (12,4 и 10,2 % соответственно), меньше всего (5 и 4 %) - при традиционном фракционировании. Лучевые повреждения перикарда и кожи III степени также наиболее часто встречались при ускоренном фракционировании (2,1 и 4,2 % соответственно), тогда как при других режимах фракционирования дозы ионизирующего излучения не превышали 0,8 и 2,4 % соответственно. Лучевые повреждения III степени в отличие от повреждений I-II степени ухудшали качество жизни пациентов и требовали длительного поддерживающего лечения .

Таким образом, можно заключить, что нетрадиционное фракционирование дозы позволяет одновременно альтернативно влиять на степень лучевого повреждения опухоли и нормальных тканей, что влечет за собой улучшение показателей лучевого лечения .

Список литературы

  1. Лучевая терапия немелкоклеточного рака легкого / А.В. Бойко, А.В. Черниченко и др. // Практическая онкология. - 2000. - №3. - С. 24-28.
  2. Внутриполостная лучевая терапия злокачественных опухолей трахеи и бронхов / А.В. Бойко, А.В. Черниченко,И.А. Мещерякова и др. //Российский Онкологический журнал. - 1996. - № 1. - С. 30-33.
  3. Бычков М.Б. Мелкоклеточный рак легкого: что изменилось за последние 30 лет? // Современная онкология. - 2007. - Т. 9. - С. 34-36.
  4. Дарьялова С.Л., Бойко А.В., Черниченко А.В. Современные возможности лучевой терапии злокачественных опухолей // Российский онкологический журнал. - 2000. - № 1 - С. 48-55.
  5. Повышение эффективности лучевой терапии рака легкого: клинические и экономические проблемы / А.Г. Золотков, Ю.С. Мардынский и др. // Радиология практика. - 2008. - № 3. - С. 16-20.
  6. Мардынский Ю.С., Золотков А.Г., Кудрявцев Д.В. Значение лучевой терапии в лечении рака легкого // Вопросы онкологии. - 2006. - Т. 52. - С. 499-504.
  7. Полоцкий Б.Е., Лактионов К.К. Энциклопедия клинической онкологии / под ред. М.И. Давыдова. - М., 2004. - С. 181-193.
  8. Лучевая терапия в лечении рака: Практическое руководство / под ред. рабочей группы ВОЗ. - М., 2000. - С. 101-114.
  9. Чиссов В.И., Старинский В.В., Петрова Г.В. Состояние онкологической помощи населению в 2004 году. - М., 2005.
  10. Alberti W., Bauer P.C., Bush M. et al The managment of recurrent or obstructive lung cancer with the Essen afterloading technique and the NeodymiumSYAG laser //Tumor Diagnost. Ther. - 1986. -Vol. 7. - Р. 22-25.
  11. Budhina M, Skrk J, Smid L, et al: Tumor cell repopulating in the rest interval of split-course radiation treatment. - Stralentherapie, 1980.
  12. Cox J.D. Interruptions of high dose radiation therapy decrease long-term survival of favorable patients with inresectable non-smoll cell carcinoma of the lung: analysis of 1244 cases from Radiotherapy Oncology Group (RTOG) trials // Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. - 1993. - Vol. 27. - P. 493-498.
  13. Cox J., Azarnia N., Byhardt R. et al. A randomized phase I/II trial of hyperfractionated radiation therapy with total doses of 60.0 Gy to 79.2 Gy. Possible survival benefid with dose і69.6 Gy in favorable patients with Radiation Therapy Oncology Group stage III nonSsmall cell lung carcinoma: Repot of Radiation Therapy Oncology Group 83-11 // J. Clin. Oncol.- 1990. - Vol. 8. - P. 1543-1555.
  14. Hayakawa K., Mitsuhashi N., Furuta M. et al. HighSdose radiation therapy for inoperable nonSsmall cell lung cancer without mediastinal involvement (clinical stage N0, N1) // Strahlenther. Onkol. - 1996. - Vol. 172(9). -P. 489-495.
  15. Haffty B., Goldberg N., Gerstley J. Results of radical radiation therapy in clinical stage I, technically operable nonSsmall cell lung cancer // Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. - 1988. - Vol. 15. - P. 69-73.
  16. Fu XL, Jiang GL, Wang LJ, Qian H, Fu S, Yie M, Kong FM, Zhao S, He SQ, Liu TF Hyperfractionated accelerated radiation therapy for non-small cell lung cancer: clinical phase I/II trial // Int J Radiat Oncol Biol Phys. - 1997. - №39(3). - Р. 545-52
  17. King SC, Acker JC, Kussin PS, et al. High-dose hyperfractionated accelerated radiotherapy using a concurrent boost for the treatment of nonsmall cell lung cancer: unusual toxicity and promising early results //I nt J Radiat Oncol Biol Phys. - 1996. - №36. - Р. 593-599.
  18. Kohek P.H., Pakish B., Glanzer H. Intraluminal irradiadiation in the treatment of malignant airway obstruction // Europ. J. Oncol. - 1994. - Vol. 20(6). - P. 674-680.
  19. Macha H.M., Wahlers B., Reichle C. et al Endobronchial radiation therapy for obstructing malignancies: Ten years experience with IridiumS192 highSdose radiation brachytherapy afterloding technigue in 365 patients // Lung. - 1995. - Vol. 173. - P. 271-280.
  20. Maciejewski B, Withers H, Taylor J, et al: Dose fractionation and regeneration in radiotherapy for cancer of the oral cavity and oropharynx: Tumor dose-response and repopulating // Int J Radiat Oncol Biol Phys. - 1987. - №13. - Р. 41.
  21. Million RR, Zimmerman RC: Evaluation of University of Florida split-course technique for various head and neck squamous cell carcinomas // Cancer. - 1975. - №35. - Р. 1533.
  22. Peters LJ, Ang KK, Thames HD: Accelerated fractionation in the radiation treatment of head and neck cancer: A critical comparison of different strategies // Acta Oncol. - 1988. - №27. - Р. 185.
  23. Rosenthal S., Curran W.J., Herbert S. et al. Clinical stage II nonSsmall cell lung cancer treated with radiation therapy alone: The significance of clinically staged ipsilateral hilar adenopathy (N l disease) // Cancer (Philad.). - 1992. -Vol. 70. -P. 2410-24I7.
  24. Saunders MI, Dische S, Barrett A, et al. Continuous hyperfractionated accelerated radiotherapy (CHART) versus conventional radiotherapy in non-small-cell lung cancer: a randomized multicentre trial. CHART Steering Committee // Lancet. - 1997. - №350. - Р. 161-165.
  25. Schray M.F., McDougall J.C., Martinez A. et al Managment of malignant airway compromise with laser and low dose rate brachytherapy // Chest. - 1988. - Vol. 93. - P. 264-264.
  26. Vassiliou V., Kardamakis D. Past and present: has radiotherapy increased survival of lung cancer patients in the last 50 years? // Lung cancer current, diagnosis and treatment. - Greece, 2007. - P. 210-218.
  27. Нетрадиционное фракционирование дозы / А.В. Бойко, А.В. Черниченко и др. // материалы 5-й Российской онкологической конференции. - М., 2001.
  28. Сидоренко Ю.С. Пути улучшения результатов лечения больных онкологическими болезнями // Снижение смертности - стратегическое направление демографической политики: сборник материалов ХII (80) сессии Общего собрания Российской академии медицинских наук. - М., 2007. - С. 20-27.
  29. Щепин О.П., Белов В.Б., Щепин В.О. Состояние и динамика смертности населения Российской Федерации // Снижение смертности - стратегическое направление демографической политики: сборник материалов ХII (80) сессии общего собрания Российской академии медицинских наук. - М., 2007. - С. 7-14.
  30. Бойко А.В., Трахтенберг А.X. Лучевой и хирургический методы в комплексной терапии больных с локализованной формой мелкоклеточного рака легкого // Рак легкого. - М., 1992. - С. 141-150.
  31. Дарьялова С.Л. Гипербарическая оксигенация в лучевом лечении больных злокачественными опухолями // Гипербарическая оксигенация. - М., 1986.
  32. Hilaris B.S. Brachytherapy in Lung Cancer // Chest. - 1986. -Vol. 89, 4. - 349 p.
  33. Мещерякова И.А. Внутриполостная лучевая терапия в лечении злокачественных опухолей трахеи и бронхов: автореф. дис. ... канд. мед. наук. - М., 2000. - 25 с.

Рецензенты:

Жаров А.В., д.м.н., профессор кафедры онкологии и радиологии ГОУ ВПО УГМАДО, г. Челябинск;

Зотов П.Б., д.м.н., зав. отдедением паллиативной помощи ГЛПУ ТО «Тюменский областной онкологический диспансер», г. Тюмень.

Работа поступила в редакцию 04.03.2011.

Библиографическая ссылка

Шаназаров Н.А., Чертов Е.А., Некрасова О.В., Жусупова Б.Т. КЛИНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ НЕТРАДИЦИОННОГО ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ ПРИ ЛУЧЕВОМ ЛЕЧЕНИИ РАКА ЛЕГКОГО // Фундаментальные исследования. – 2011. – № 9-1. – С. 159-162;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=28117 (дата обращения: 13.12.2019). Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»

НЕТРАДИЦИОННОЕ ФРАКЦИОНИРОВАНИЕ ДОЗЫ

А.В. Бойко, Черниченко А.В., С.Л. Дарьялова, Мещерякова И.А., С.А. Тер-Арутюнянц
МНИОИ им. П.А. Герцена, Москва

Использование ионизирующих излучений в клинике основано на различиях в радиочувствительности опухоли и нормальных тканей, именуемых радиотерапевтическим интервалом. При воздействии ионизирующих излучений на биологические объекты возникают альтернативные процессы: повреждение и восстановление. Благодаря фундаментальным радиобиологическим исследованиям, выяснилось, что при облучении в культуре ткани степень лучевого повреждения и восстановления опухоли и нормальных тканей равнозначны. Но ситуация резко меняется при облучении опухоли в организме больного. Первичное повреждение остается равнозначным, но не равнозначно восстановление. Нормальные ткани за счет стойких нейрогуморальных связей с организмом-носителем восстанавливают лучевые повреждения быстрее и полнее, чем опухоль в силу присущей ей автономии. Используя эти различия и управляя ими, можно добиться тотального разрушения опухоли, сохранив нормальные ткани.

Нетрадиционное фракционирование дозы представляется нам одним из самых привлекательных способов управления радиочувствительностью. При адекватно подобранном варианте дробления дозы без каких-либо дополнительных затрат можно добиться существенного повышения повреждения опухоли с одновременной защитой окружающих тканей.

Обсуждая проблемы нетрадиционного фракционирования дозы, следует определить понятие "традиционных" режимов лучевой терапии. В разных странах мира эволюция лучевой терапии привела к появлению различных, но ставших "традиционными" для этих стран режимов фракционирования дозы. Например, в соответствии с Манчестерской школой, курс радикального лучевого лечения состоит из 16 фракций и проводится более 3 недель, в то время как в США 35-40 фракций подводятся в течение 7-8 недель. В России в случаях радикального лечения традиционным считается фракционирование по 1,8-2 Гр один раз в день, 5 раз в неделю до суммарных доз, которые определяются морфологической структурой опухоли и толерантностью нормальных тканей, расположенных в зоне облучения (обычно в пределах 60-70 Гр).

Дозолимитирующими факторами в клинической практике служат либо острые лучевые реакции, либо отсроченные постлучевые повреждения, которые в значительной мере зависят от характера фракционирования. Клинические наблюдения за пациентами, подвергнутыми лечению в традиционных режимах, позволили лучевым терапевтам установить ожидаемую связь между степенью выраженности острых и отсроченных реакций (другими словами, интенсивность острых реакций коррелирует с вероятностью развития отсроченного повреждения нормальных тканей). По-видимому, наиболее важным следствием разработки режимов нетрадиционного фракционирования дозы, имеющим многочисленные клинические подтверждения, является тот факт, что описанная выше ожидаемая вероятность появления лучевых повреждений уже не является корректной: отсроченные эффекты более чувствительны к изменениям разовой очаговой дозы, подводимой за фракцию, а острые реакции более чувствительны к колебаниям уровня суммарной дозы.

Итак, толерантность нормальных тканей определяется дозозависимыми параметрами (суммарная доза, общая продолжительность лечения, разовая доза за фракцию, количество фракций). Два последних параметра определяют уровень аккумуляции дозы. Интенсивность острых реакций, развивающихся в эпителии и других нормальных тканях, в чью структуру входят стволовые, созревающие и функциональные клетки (например, костный мозг), отражает равновесие между уровнем клеточной гибели под влиянием ионизирующего излучения и уровнем регенерации выживших стволовых клеток. Это равновесие в первую очередь зависит от уровня аккумуляции дозы. Тяжесть острых реакций определяет также и уровень дозы, подводимой за фракцию (в пересчете на 1 Гр крупные фракции оказывают большее повреждающее действие, чем мелкие).

После достижения максимума острых реакций (например, развитие влажного либо сливного эпителиита слизистых) дальнейшая гибель стволовых клеток не может привести к нарастанию интенсивности острых реакций и проявляется лишь в увеличении времени заживления. И только если количество выживших стволовых клеток не будет достаточно для репопуляции тканей, то острые реакции могут перейти в лучевые повреждения (9).

Лучевые повреждения развиваются в тканях, характеризующихся медленной сменой клеточной популяции, таких, например, как зрелая соединительная ткань и клетки паренхимы различных органов. В связи с тем, что в таких тканях клеточное истощение не проявляется ранее окончания стандартного курса лечения, то в процессе последнего регенерация невозможна. Таким образом, в отличие от острых лучевых реакций, уровень аккумуляции дозы и общая длительность лечения не оказывают существенного влияния на тяжесть поздних повреждений. В то же время, поздние повреждения зависят главным образом от суммарной дозы, дозы за фракцию, и интервала между фракциями особенно в случаях, когда фракции подводятся за короткий промежуток времени.

С точки зрения противоопухолевого эффекта более эффективен непрерывный курс облучения. Однако это не всегда возможно из-за развития острых лучевых реакций. Одновременно стало известно, что гипоксия опухолевой ткани связана с недостаточной васкуляризацией последней, и было предложено после подведения определенной дозы (критической по развитию острых лучевых реакций) делать перерыв в лечении для реоксигенации и восстановления нормальных тканей. Неблагоприятным моментом перерыва является опасность репопуляции сохранивших жизнеспособность опухолевых клеток, поэтому при использовании расщепленного курса не наблюдается увеличения радиотерапевтического интервала. Первое сообщение о том, что по сравнению с непрерывным курсом лечения расщепленный дает худшие результаты в случае отсутствия коррекции разовой очаговой и общей дозы для компенсации перерыва в лечении, было опубликовано Million et Zimmerman в 1975 (7). Позднее Budhina et al (1980) подсчитали, что доза, необходимая для компенсации перерыва, составляет примерно 0,5 Гр в день (3). В более позднем сообщении Overgaard et al (1988) утверждается: для того, чтобы достичь равной степени радикальности лечения, 3-х недельный перерыв в терапии рака гортани требует увеличения РОД на 0,11-0,12 Гр (т.е. 0,5-0,6 Гр в день) (8). В работе показано, что при величине РОД 2 Гр для сокращения фракции выживающих клоногенных клеток за 3х-недельный перерыв количество клоногенных клеток удваивается в 4-6 раз, при этом время их удвоения приближается к 3,5-5 дням. Наиболее детальный анализ дозового эквивалента для регенерации в процессе фракционированной лучевой терапии был произведен Withers et al и Maciejewski et al (13, 6). Исследования показывают, что после различной продолжительности отставания во фракционированном лучевом лечении выживающие клоногенные клетки развивают настолько высокие темпы репопуляции, что для их компенсации каждый дополнительный день лечения требует прибавки примерно 0,6 Гр. Данная величина дозового эквивалента репопуляции в процессе лучевой терапии близка к таковой, полученной при анализе расщепленного курса. Тем не менее, при расщепленном курсе улучшается переносимость лечения, особенно в случаях, когда острые лучевые реакции препятствуют проведению непрерывного курса.

В последующем величину интервала сократили до 10-14 дней, т.к. репопуляция выживших клоновых клеток начинается в начале 3-й недели.

Толчком к развитию "универсального модификатора" - нетрадиционных режимов фракционирования - послужили данные, полученные при изучении конкретного радиосенсибилизатора ГБО. Еще в 60-х годах было показано, что применение крупных фракций при лучевой терапии в условиях ГБО более эффективно по сравнению с классическим фракционированием даже в контрольных группах на воздухе (2). Безусловно, эти данные способствовали развитию и введению в практику нетрадиционных режимов фракционирования. Сегодня таких вариантов огромное количество. Вот некоторые из них.

Гипофракционирование: применяются более крупные, по сравнению с классическим режимом, фракции (4-5 Гр), общее количество фракций уменьшено.

Гиперфракционирование подразумевает собой применение небольших, по сравнению с "классическими", разовых очаговых доз (1-1,2 Гр), подведенных несколько раз в день. Общее число фракций увеличено.

Непрерывное ускоренное гиперфракционирование как вариант гиперфракционирования: фракции более приближены к классическим (1,5-2 Гр), но подводятся несколько раз в день, что позволяет уменьшить общее время лечения.

Динамическое фракционирование: режим дробления дозы, в котором подведение укрупненных фракций чередуется с классическим фракционированием либо подведением доз меньше 2 Гр несколько раз в день и т.д.

В основу построения всех схем нетрадиционного фракционирования положена информация о различиях в скорости и полноте восстановления лучевых повреждений в различных опухолях и нормальных тканях и степень их реоксигенации.

Так, опухоли, характеризующиеся быстрым темпом роста, высоким пролиферативным пулом, выраженной радиочувствительностью, требуют подведения укрупненных разовых доз. Примером может служить метод лечения больных мелкоклеточным раком легкого (МКРЛ), разработанный в МНИОИ им. П.А. Герцена (1).

При этой локализации опухоли разработаны и изучены в сравнительном аспекте 7 методик нетрадиционного фракционирования дозы. Наиболее эффективной из них оказалась методика дневного дробления дозы. С учетом клеточной кинетики этой опухоли облучение ежедневно проводилось укрупненными фракциями 3,6 Гр с дневным дроблением на три порции по 1,2 Гр, подводимые с интервалом 4-5 часов. За 13 лечебных дней СОД составляет 46,8 Гр, эквивалентных 62 Гр. Из 537 больных полная резорбция опухоли в локо-региональной зоне составила 53-56% против 27% при классическом фракционировании. Из них 23,6% с локализованной формой пережили 5-летний рубеж.

Методика многократного дробления суточной дозы (классической или укрупненной) с интервалом 4-6 часов находит все более широкое применение. В связи с быстрым и более полным восстановлением нормальных тканей при использовании этой методики имеется возможность увеличение дозы в опухоли на 10-15% без возрастания опасности повреждения нормальных тканей.

Сказанное нашло подтверждение в многочисленных рандомизированных исследованиях ведущих клиник мира. Примером могут служить несколько работ, посвященных изучению немелкоклеточного рака легкого (НМРЛ).

В исследовании RTOG 83-11 (II фаза) изучали режим гиперфракционирования, где сравнивались различные уровни СОД (62 Гр; 64,8 Гр; 69,6 Гр; 74,4 Гр и 79,2 Гр), подводимые фракциями по 1,2 Гр дважды в день. Наибольшая выживаемость больных отмечена при СОД 69,6 Гр. Поэтому в III фазе клинических испытаний изучали режим фракционирования с СОД 69,6 Гр (RTOG 88-08). В исследование были включены 490 больных местно-распространенным НМРЛ, которые были рандомизированы следующим образом: 1 группа - по 1,2 Гр два раза в день до СОД 69,6 Гр и 2 группа - по 2Гр ежедневно до СОД 60 Гр. Однако, отдаленные результаты оказались ниже ожидаемых: медиана выживаемости и 5-летняя продолжительность жизни в группах составила 12,2 мес., 6% и 11,4 мес., 5% соответственно.

Fu XL et al. (1997) исследовали режим гиперфракционирования по схеме 1,1 Гр 3 раза в день с интервалом 4 часа до СОД 74,3 Гр. 1-, 2-, и 3- летняя выживаемость составила 72%, 47%, и 28% в группе больных, получавших ЛТ в режиме гиперфракционирования, и 60%, 18%, и 6% в группе с классическим фракционированием дозы (4). При этом "острые" эзофагиты в изучаемой группе наблюдались достоверно чаще (87%) по сравнению с контрольной группой (44%). В то же время не отмечено увеличения частоты и тяжести поздних лучевых осложнений.

В рандомизированном исследовании Saunders NI et al (563 больных) сравнивались две группы больных (10). Непрерывное ускоренное фракционирование (1,5 Гр 3 раза в день в течение 12 дней до СОД 54 Гр) и классическая лучевая терапия до СОД 66 Гр. Больные, пролеченные в режиме гиперфракционирования, имели значительное улучшение показателей 2-летней выживаемости (29%) по сравнению со стандартным режимом (20%). В работе не отмечено также увеличения частоты поздних лучевых повреждений. В то же время в изучаемой группе тяжелые эзофагиты наблюдались чаще, чем при классическом фракционировании (19% и 3% соответственно), хотя они и отмечались преимущественно после окончания лечения.

Другое направление исследований представляет метод дифференцированного облучения первичной опухоли в локорегиональной зоне по принципу "поле в поле", при котором к первичной опухоли подводится большая доза, чем к регионарным зонам, за тот же промежуток времени. Uitterhoeve AL et al (2000) в исследовании EORTC 08912 с целью повышения дозы до 66 Гр добавляли 0,75 Гр ежедневно (boost - объем). 1 и 2 годичная выживаемость составили 53% и 40% при удовлетворительной переносимости (12).

Sun LM et al (2000) подводили дополнительно ежедневно локально к опухоли 0,7 Гр, что позволило, наряду с уменьшением общего времени лечения, достичь в 69,8% случаев ответов опухоли по сравнению с 48,1% при использовании классического режима фракционирования (11). King et al (1996) использовали режим ускоренного гиперфракционирования в сочетании с увеличением очаговой дозы до 73,6 Гр (boost) (5). При этом медиана выживаемости была 15,3 мес.; среди 18 пациентов НМРЛ, подвергшихся контрольному бронхоскопическому исследованию, гистологически подтвержденный локальный контроль составил около 71% при сроках наблюдения до 2 лет.

При самостоятельной лучевой терапии и комбинированном лечении хорошо зарекомендовали себя различные варианты динамического фракционирования дозы, разработанные в МНИОИ им. П.А. Герцена. Они оказались эффективнее, чем классическое фракционирование и монотонное подведение укрупненных фракций при использовании изоэффективных доз не только при плоскоклеточном и аденогенном раке (легкое, пищевод, прямая кишка, желудок, гинекологический рак), но и при саркомах мягких тканей.

Динамическое фракционирование существенно повысило эффективность облучения за счет увеличения СОД без усиления лучевых реакций нормальных тканей.

Так, при раке желудка, традиционно рассматриваемом как радиорезистентная модель злокачественных опухолей, использование предоперационного облучения по схеме динамического фракционирования позволило увеличить 3-летнюю выживаемость больных до 78% по сравнению с 47-55% при хирургическом лечении или при комбинированном с применением классического и интенсивно-концентрированного режима облучения. При этом у 40% больных отмечен лучевой патоморфоз III-IV степени.

При саркомах мягких тканей применение дополнительно к операции лучевой терапии с использованием оригинальной схемы динамического фракционирования позволило снизить частоту местных рецидивов с 40,5% до 18,7% при увеличении 5-летней выживаемости с 56% до 65%. Отмечено достоверное повышение степени лучевого патоморфоза (III-IV степень лучевого патоморфоза у 57% против 26%), и эти показатели коррелировали с частотой локальных рецидивов (2% против 18%).

Сегодня отечественная и мировая наука предлагает использовать различные варианты нетрадиционного фракционирования дозы. Такое многообразие в определенной мере объясняется тем, что учет репарации сублетальных и потенциально летальных повреждений в клетках, репопуляции, оксигенации и реоксигенации, продвижения по фазам клеточного цикла, т.е. основных факторов, определяющих ответ опухоли на облучение, для индивидуального прогнозирования в клинике практически невозможен. Пока мы располагаем лишь групповыми признаками для подбора режима фракционирования дозы. Такой подход в большинстве клинических ситуаций при обоснованных показаниях выявляет преимущества нетрадиционного фракционирования перед классическим.

Таким образом, можно заключить, что нетрадиционное фракционирование дозы позволяет одновременно альтернативно влиять на степень лучевого повреждения опухоли и нормальных тканей, при этом достоверно улучшает результаты лучевого лечения при сохранности нормальных тканей. Перспективы развития НФД связаны с поиском более тесных корреляций между режимами облучения и биологическими характеристиками опухоли.

Список литературы:

1. Бойко А.В., Трахтенберг А.X. Лучевой и хирургический методы в комплексной терапии больных с локализованной формой мелкоклеточного рака легкого. В кн.: "Рак легкого".-М.,1992, с.141-150.

2. Дарьялова С.Л. Гипербарическая оксигенация в лучевом лечении больных злокачественными опухолями. Глава в кн.: "гипербарическая оксигенация", М., 1986.

3. Budhina M, Skrk J, Smid L, et al: Tumor cell repopulating in the rest interval of split-course radiation treatment. Stralentherapie 156:402, 1980

4. Fu XL, Jiang GL, Wang LJ, Qian H, Fu S, Yie M, Kong FM, Zhao S, He SQ, Liu TF Hyperfractionated accelerated radiation therapy for non-small cell lung cancer: clinical phase I/II trial. //Int J Radiat Oncol Biol Phys; 39(3):545-52 1997

5. King SC, Acker JC, Kussin PS, et al. High-dose hyperfractionated accelerated radiotherapy using a concurrent boost for the treatment of nonsmall cell lung cancer: unusual toxicity and promising early results. //Int J Radiat Oncol Biol Phys. 1996;36:593-599.

6. Maciejewski B, Withers H, Taylor J, et al: Dose fractionation and regeneration in radiotherapy for cancer of the oral cavity and oropharynx: Tumor dose-response and repopulating. Int J Radiat Oncol Biol Phys 13:41, 1987

7. Million RR, Zimmerman RC: Evaluation of University of Florida split-course technique for various head and neck squamous cell carcinomas. Cancer 35:1533, 1975

8. Overgaard J, Hjelm-Hansen M, Johansen L, et al: Comparison of conventional and split-course radiotherapy as primary treatment in carcinoma of the larynx. Acta Oncol 27:147, 1988

9. Peters LJ, Ang KK, Thames HD: Accelerated fractionation in the radiation treatment of head and neck cancer: A critical comparison of different strategies. Acta Oncol 27:185, 1988

10. Saunders MI, Dische S, Barrett A, et al. Continuous hyperfractionated accelerated radiotherapy (CHART) versus conventional radiotherapy in non-small-cell lung cancer: a randomized multicentre trial. CHART Steering Committee. //Lancet. 1997;350:161-165.

11. Sun LM, Leung SW, Wang CJ, Chen HC, Fang FM, Huang EY, Hsu HC, Yeh SA, Hsiung CY, Huang DT Concomitant boost radiation therapy for inoperable non-small-cell lung cancer: preliminary report of a prospective randomized study. //Int J Radiat Oncol Biol Phys; 47(2):413-8 2000

12. Uitterhoeve AL, Belderbos JS, Koolen MG, van der Vaart PJ, Rodrigus PT, Benraadt J, Koning CC, Gonzalez Gonzalez D, Bartelink H Toxicity of high-dose radiotherapy combined with daily cisplatin in non-small cell lung cancer: results of the EORTC 08912 phase I/II study. European Organization for Research and Treatment of Cancer. //Eur J Cancer; 36(5):592-600 2000

13. Withers RH, Taylor J, Maciejewski B: The hazard of accelerated tumor clonogen repopulating during radiotherapy. Acta Oncol 27:131, 1988

Похожие статьи:
Категории
Популярное