Медицинская радиология. Основы лучевой диагностики и лучевой терапии

При подозрении на злокачественную опухоль сиалографию предпочтитель-
нее проводить с применением водорастворимых контрастных веществ, ко-

торые выделяются и рассасываются быстрее, чем масляные. Это важно, так
как у некоторых больных в дальнейшем планируется проведение лучевой

терапии.

Ультразвуковая диагностика заболеваний слюнных желез. Метод по-

зволяет диагностировать сиаладениты в разных стадиях их развития,

дифференцировать их от лимфаденита внутрижелезистых лимфатических
узлов.

На эхограммах хорошо визуализируются камни независимо от степени

их минерализации.

При новообразованиях слюнных желез появляется возможность уточ-

нить их локализацию и распространенность.

МОЛОДОМУ ИССЛЕДОВАТЕЛЮ

Я видела, как голубь шел по льду.

Он падал и скользил, и злшчся от бессилья.

Л было псе легко, он просто позабыл,

Что у него есть воздух, небо, крылья!

Г. Новицкая

Если путь твой к познанию мира ведет,
Как бы ни б\лл он долог и труден — вперед.

Фирдоуси

Продолжим рассуждения, начатые ранее. Важной составной частью

профилактической медицины является превентивная радиология. Следует

ожидать увеличения ее роли в планомерном оздоровлении всех членов об-

щества. Лучевые методы будут играть важную роль в диспансеризации вы-

бранных контингентов, а в дальнейшем — всего населения с организацией

последующего диспансерного наблюдения и лечебно-оздоровительных ме-

роприятий.

Проблема третья. Необходима отработка организации и форм превен-

тивной радиологии. В настоящее время на авансцену выдвигаются пять

форм массового лучевого скрининга: 1) обследование беременных (ультра-

звуковые методы и радиоиммунный анализ); 2) флюорография легких (для

выявления туберкулеза и рака легкого); 3) маммография и сономаммогра-

фия; 4) абсорбциометрия скелета (для оценки минеральной плотности кос-

тей); 5) сонография предстательной железы (у мужчин старше 50 лет с по-

ложительной реакцией на специфический простатический антиген). Очень

важна научная разработка этой проблемы.

Проблема четвертая. До настоящего времени не существует под-

линной прогностической профилактики заболеваний у представителей

разных профессий. Нужны организационные формы, методы и средства

профессионального отбора и изучения адаптации работников к новым

условиям жизни и труда в промышленности, аграрном секторе и других

618

нютей**'

В Т 0 М Ч И С Л е В У С Л О В И Я Х

"""Действия профессиональных вред-

Мы не знаем, когда Вам доведется познакомиться с этим учебником.

Ясно лишь, что студентам и врачам будущего десятилетия придется рабо-

тать в новых условиях, которые потребуют нового подхода к диагностичес-

ким ситуациям. По нынешним временам несколько лет - это большой

срок. Радиологи смогут, по-видимому, использовать для диагностики прак-

тически все физические поля и излучения. При этом нужные данные будут

получать с помощью преимущественно бесконтактных и малоопасных или

вообще безвредных для организма способов. Так будет даже при использо-

вании ионизирующих излучений, так как удастся применить датчики, вос-

принимающие раздражители чрезвычайно малой интенсивности. Ведь вос-

принимают те же фоторецепторы глаза действие одного или двух квантов

света!

Объективизация выявления симптомов будет в значительной степе-

ни обеспечена их выражением в цифровой форме. Применение наборов

математических алгоритмов для реконструкции изображений позволит

проводить автоматический анализ результатов обследования больного.

В сложных случаях врачу послужат опорой информационно-поисковые

системы, которые предоставят в его распоряжение не только данные ли-

тературы, но также изображения, полученные во всех случаях предпола-

гаемой болезни, зарегистрированные в банках медицинских данных. Од-

нако в связи с этим возникают новые научные и организационные про-

блемы.

Проблема пятая. Необходимы разработка и оценка эффективности

тактики комплексного обследования больных с различными патологичес-

кими состояниями. В третьей части учебника мы привели некоторые ти-

повые схемы, отражающие тактику лучевого исследования при поражени-

ях разных органов (так называемые ветвящиеся диагностические програм-

мы). Однако нужно составить подобные программы, включающие не

только лучевые, но и все другие диагностические методики, определить

диагностический «вес» всех основных симптомов, проверить чувствитель-

ность и специфичность разных приемов, оценить эффективность наме-

чаемых алгоритмов, изучить экономическую сторону дела, составить

компьютерные программы для поликлиник, больниц и диагностических

центров.

Проблема шестая. Жизнь — это непрерывные циклы обмена химичес-

ких веществ. Главным препятствием в познании организма является чрез-

вычайно сложное строение биологических объектов. Так, например, у че-

ловека 10 млн генов. Невообразимо море сигналов, составляющих суть ре-

гуляторных процессов. В человеческом мозге в течение 1 с совершается

около 10'

элементарных операций. Какие средства информационной тех-

нологии способны охватить этот мир? В какой мере диагностике помогут

новые возможности переноса анализа из двухмерного мира в реальное

трехмерное пространство, а также создание радиологической виртуальной

интроскопии?

Проблема седьмая (философско-психологическая). С одной стороны, раз-

витие телемедицины драматически изменит привычную взаимосвязь паци-

ента и врача и приведет к некоторой перестройке инфраструктуры^меди-

цинской помощи. Будет создан рынок телерадиологических услуг. Однако

619

перед нами неизбежно встанут вопросы о медико-правовых основах телера-

диологии и, в частности, обеспечении конфиденциальности телерадиоло-

гических консультаций. С другой стороны, не уменьшит ли автоматический

анализ результатов исследования, базирующийся преимущественно на изу-

чении цифровых кодов, роль визуализации как универсального до послед-

него времени принципа исследования в лучевой диагностике? Не вытеснит

ли цифрократия видеократию? Не поведет ли всеобщая информационная

технологизация к потере индивидуальности врача? По выражению Ханны

Арендт, не станет ли тотальная «машина» организовывать жизнь людей без

права иметь права?

Если хотя бы эти завораживающие воображение перспективы не могут

Вас воодушевить и не пробудят в Вас фантазию — качество величайшей

ценности для исследователя, то нам остается надеяться, что вы найдете

точку приложения своих творческих сил в других областях теории и прак-

тики медицины.

Тому, кто не постиг науки добра, всякая другая наука

приносит лишь вред.

Мишель Монтень

Мы не случайно начали эту часть учебника с благородных слов Монте-

ня. Известный популяризатор медицины австрийский врач Гуго Глязер
писал: «Медицина, которая служит человеку, слагается из науки и искусст-
ва, и над ними простирается чудесный покров героизма». Трудно приду-

мать лучшее определение для лучевой терапии. Эта клиническая дисципли-
на прошла сравнительно короткий, но славный исторический путь — от
первых робких попыток лечения кожных болезней рентгеновским излуче-
нием (1896) до всеми признанного метода лечения больных со злокачест-

венными опухолями и некоторыми неопухолевыми заболеваниями.

С высоты сегодняшнего дня история лучевой терапии представляет

собой «драму идей». На первом этапе применение рентгеновского излучения
основывалось на эмпирических данных. Метод использовали для лечения
кожных заболеваний и грибковых поражений (с целью удаления волос —
эпиляции). В 1902—1903 гг. в России впервые при лечении рака кожи приме-
нили препараты радия. В 1903 г. М.Я. Брейтман на XIV Международном

съезде врачей доложил о первых результатах радиевой терапии заболеваний
кожи по материалам русских авторов. В 1906 г. приват-доцент Клиники кож-
ных болезней Московского университета Д.Ф. Решетилло выпустил первое
отечественное руководство по лучевой терапии «Лечение лучами Рентгена
с предварительным изложением рентгенологии и рентгенодиагностики».
В 1911 г. известный русский ученый ЕС. Лондон опубликовал первую в ми-

ре монографию «Радий в биологии и медицине». Однако возможности воз-
действия на глубоко расположенные органы были ограничены из-за повреж-

дений кожи, которая поглощала большое количество лучей низкой энергии.

Вскоре технический прогресс в области рентгенотехники открыл путь к

облучению глубоко расположенных тканей и органов. Начался второй пе-

риод развития лучевой терапии, в котором отправным пунктом стала идея

массивного однократного облучения опухоли. Эта идея получила наиболь-
шее признание в Германии и США. Лечение проводили главным образом

хирурги и гинекологи, которые видели свою задачу в уничтожении опухоли
путем однократного подведения к ней большой дозы ионизирующего излу-
чения. Опухолевая ткань, в которой происходит интенсивный клеточный
обмен, должна дать выраженную реакцию на такое ударное воздействие.
Фактически речь шла не о лучевой терапии, а о лучевой хирургии.

Установлено, что под влиянием интенсивного облучения препаратами

радия или рентгеновским пучком опухоль уменьшается в результате некро-
за ее чувствительных элементов. В связи с этим в те годы считали высшим
техническим достижением получение как можно большей дозы за кратчай-
ший период. Однако значительное повреждение окружающих опухоль здо-
ровых тканей, тяжелая интоксикация организма и прогрессирующее рас-

стройство кровообращения в облученной области не только лимитировали
дозы, но и приводили к тяжелым осложнениям и даже смерти больных.

Третий этап лучевой терапии заслуженно связывают с именем француз-

ского радиолога Клода Рего. В противоположность сторонникам концепции,
господствовавшей во втором периоде, он и его сотрудники стремились избе-
жать некроза и ожога и добиться избирательного разрушения опухоли с воз-

622

можно меньшим повреждением окружающих структур. В экспериментах, на-

чатых в 1919 г., было показано, что повторные облучения в сравнительно не-
больших дозах значительно эффективнее массивных однократных воздейст-
вий. В 1922 г. К. Рего и его сотрудники представили Международному кон-

грессу оториноларингологов, проходившему в Париже, 6 больных раком гор-
тани, у которых были получены отличные результаты лучевой терапии. Трое
из них хорошо себя чувствовали даже спустя 15 лет после лечения.

С этого момента стало ясно, что лучевая терапия — самостоятельная спе-

циальность, которой не должны «по совместительству» заниматься хирурги,
гинекологи или онкологи, поскольку, помимо технических знаний, требова-
лось серьезное внимание к проблемам радиобиологии. Подчеркнем, что
французские и русские радиологи того времени на первый план выдвинули
принцип индивидуального подхода к больному. Они больше интересовались
состоянием больного, чем величиной дозы облучения. «...Вот наш скальпель,
а вот — Х-лучи, вскоре, вероятно, получим еще какой-нибудь биологичес-

кий или химический фактор. Это удел всех приходящих и уходящих тради-
ций. Позвольте же нам отделить себя от них и, прежде чем мы уйдем, про-

должим служить нашему Богу, который есть Забота и Любовь» (К. Рего)

На смену третьему периоду, для которого было характерно проведение

лечения в условиях тщательного клинического наблюдения, но без твердо-

го заранее составленного плана, пришел новый, четвертый, этап, на кото-
ром в основу лучевой терапии группа английских физиков и радиологов
(так называемая манчестерская школа) положила четкий дозиметрический
контроль и предельную точность в наводке пучка излучения на очаг. Разра-
ботаны таблицы распределения излучения разной энергии в тканях тела че-
ловека. Требовалось педантичное определение величины и положения опу-
холи и скрупулезный расчет дозы излучения, поглощенной в опухоли, ок-
ружающих тканях и организме в целом. Новый период ознаменовался тес-

ным содружеством лучевых терапевтов и физиков, осуществляющих дози-
метрическое планирование.

На основе концепций, разработанных на предыдущих этапах, развер-

нулся нынешний, пятый, период развития лучевой терапии. Он знаменуется

кооперацией специалистов, сочетанием физико-дозиметрических, техни-
ческих, клинических и радиобиологических подходов к лечению каждого
больного с опухолевым или неопухолевым заболеванием.

1. ПРИНЦИПЫ РАДИАЦИОННОЙ ОНКОЛОГИИ

(СТРАТЕГИЯ ЛУЧЕВОЙ ТЕРАПИИ

ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ ОПУХОЛЕЙ)

Знание некоторых принципов легко возмещает незнание

некоторых фактов.

Гельвеции

Главной стратегической основой эффективности хирургического, луче-

вого и медикаментозного лечения является ранняя диагностика опухолево-

° "современная онкология - мультидисциплинарная наука. Стратегия ле-

чения определяется взаимодействием хирурга (онколога), лучевого терапевта

623

и химиотерапевта. Правильный выбор метода лечения - это, по существу,

критический момент для пациента. Недаром говорят, что первый шанс изле-

чить злокачественную опухоль — это часто последний шанс, и его нельзя

упустить: ошибочный выбор может оказаться фатальным для больного.

В онкологической клинике применяют три основных варианта лечения

больного: хирургический, лучевой и медикаментозный (химиотера-

пия). Лечение может быть чисто хирургическим, чисто лучевым или

чисто медикаментозным. Оно может заключаться в комбинации опера-

тивного вмешательства и облучений или курса химиотерапии и облуче-

ний — комбинированное лечение.

Сочетание с химиотерапией позволяет существенно уменьшить дозу

облучения больного. Цель комбинации лучевого и хирургического методов

состоит в том, чтобы посредством облучений уничтожить радиочувстви-

тельные клетки в опухоли и зоне ее субклинического распространения, а с

помощью операции удалить центральное ядро опухоли, в котором скон-

центрированы радиорезистентные гипоксические клетки. Наконец, неред-

ко используют комплекс, состоящий из хирургической операции, курса об-

лучений и курса химиотерапии — комплексное лечение. Лучевая терапия за-

нимает важное место в этом комплексе. Так, поданным Л.П. Симбирцевой

(1987), лучевую терапию применяют при опухолях шейки матки в 98 %, по-

лости рта и глотки в 93 %, гортани в 82 %, кожи в 78 %, молочной железы в

52,3 % случаев. В общем радикальное или паллиативное лучевое лечение

используют у 50—60 % всех онкологических больных.

В основе лечебного применения ионизирующих излучений лежит их

биологическое действие, т.е. способность вызывать изменения в клетках,

тканях, органах и организме в целом. Это действие по своему характе-

ру всегда повреждающее и выражается в функциональных сдвигах и

анатомических изменениях в облучаемых органах и во всем организме.

Степень повреждений, возникающих в связи с облучением, различна.

Небольшие повреждения приводят к усилению регенеративных способнос-

тей тканей и в определенных ситуациях — к нормализации нарушенных

функций, тогда как значительные повреждения обусловливают такие изме-

нения, за которыми следуют дистрофические процессы и гибель клеток и

тканей.

Биологическое действие оказывает та часть энергии излучения, кото-

рая была передана тканям. Ее называют поглощенной дозой излучения.

В случае онкологического заболевания «мишенью» является опухоль.

Стратегия лучевого лечения основывается на знании физики ионизи-

рующих излучений, в частности их взаимодействия с биосубстратом, и

на данных клинической радиобиологии.

Ионизирующее излучение — мощный лечебный фактор, и его нужно

точно дозировать и подводить к опухоли строго отмеренными порциями и

в определенные интервалы времени. С этой целью используют разные ме-

тоды и технические устройства.

624

Существующие методы облучения больных делят на дистанционные и

контактные. При дистанционном облучении источник излучения нахо-

дится на расстоянии от больного, при контактном - прилежит к пато-

логическому очагу. Этого добиваются путем размещения радиоактив-

ных препаратов на поверхности облучаемого участка - аппликацион-

ный метод, введения их в полость органа - внутриполостное облучение

или непосредственно в ткань опухоли - внутритканевый метод.

Разновидность контактного метода - применение радиоактивных

препаратов, находящихся в жидком агрегатном состоянии,- истинные,

или коллоидные, растворы, предназначенные для приема внутрь или

введения в кровь. Для лечения некоторых заболеваний сочетают одно-

временное или последовательное дистанционное и контактное облучение.

Такая методика получила название *сочетанная лучевая терапия».

Показания к лучевой терапии определяют совместно клиницист и

лучевой терапевт на основании оценки состояния органов и систем

больного и характеристики опухоли. Главенствует принцип: «Лечить

не опухоль, а больного, страдающего опухолевым заболеванием».

Отсюда — необходимость полного индивидуального диагноза. «Ignoti

nulla curatio morbi» (лат.) — «Нельзя лечить неузнанную болезнь». Облуче-

ние — мощный фактор воздействия как на опухоль, так и на весь организм

человека, поэтому с помощью клинических, лучевых, инструментальных и

лабораторных методов определяют состояние органов и систем больного,

локализацию и характер роста опухоли, стадию ее развития.

В тех случаях, когда это возможно, стадию заболевания устанавливают

по системе TNM, где Τ — параметры опухоли, N — наличие или отсут-

ствие поражения лимфатических узлов, Μ — наличие или отсутствие

отдаленных метастазов. В подавляющем большинстве случаев требует-

ся морфологическое подтверждение клинического диагноза посредст-

вом биопсии, цитологического исследования пунктатов или смывов.

Во всех случаях проведения лучевой терапии лечебный комплекс на-

правлен на повреждение опухоли, сохранение окружающих здоровых

тканей и укрепление защитных сил организма.
Лечение злокачественных опухолей может быть радикальным, паллиа-

тивным и симптоматическим. Радикальное лечение предусматривает

полное уничтожение опухолевых элементов как в первичном очаге, так

и в зонах возможного метастазирования.

Такое лечение осуществимо при четко отграниченных опухолях в от-

сутствие метастазов или при одиночных метастазах в регионарных лимфа-

тических узлах без отдаленных метастазов. Цель паллиативного лечения -

продлить жизнь больного, задержать рост и распространение опухоли. Симп-

томатическая терапия - это разновидность паллиативного лечения. Ее про-

водят чтобы «снять» наиболее тяжелые проявления болезни, например

боли в костях при метастазах рака или нарушение кровотока и отек тканей

при сдавлении верхней полой вены опухолью.

Показания и противопоказания к радикальной, паллиативной или

симптоматической терапии устанавливают на основании результатов об-
следования больного, т.е. в каждом случае индивидуально.

625

Радикальная лучевая терапия показана главным образом в тех случаях,

когда опухоль не может быть удалена оперативным путем. При радио-

чувствительных опухолях используют курс облучений, нередко комби-

нируя его с химиотерапией. При радиорезистентных новообразовани-

ях, особенно в ранней стадии, предпочитают комбинацию курса облу-

чений с оперативным вмешательством.

В самостоятельном виде лучевую терапию часто применяют при раке

кожи и полости рта, опухолях глотки и гортани, гипофиза, пищевода, мо-

лочной железы, мелкоклеточных формах рака легкого, раке шейки и тела

матки, мочевого пузыря, прямой кишки и некоторых других локализаций.

Большое значение приобрела лучевая терапия злокачественных лимфом,

семином, опухоли Юинга. Лучевая терапия показана при рецидивах опухо-

ли после хирургического или комбинированного лечения и локальных ме-

тастазах в лимфатических узлах, костях, легких.

Лучевую терапию не следует применять при очень тяжелом состоянии

больного, резком истощении, анемии и лейкопении, острых септичес-

ких состояниях, декомпенсированных поражениях сердечно-сосуди-

стой системы, печени, почек. Относительным противопоказанием яв-

ляется активный туберкулез легких. К числу местных противопоказа-

ний относится распространение опухоли на соседние полые органы и

прорастание ею крупных сосудов. Лечение всегда осложняется сопут-

ствующим воспалительным процессом, на который должно быть на-

правлено медикаментозное лечение.

После принципиального решения о необходимости лучевой терапии

составляют план лечения больного. Он включает три основных пункта:

1) клинико-радиобиологическое обоснование лучевого воздействия; 2) дозимет-

рическое планирование облучений; 3) технологическое обеспечение курса луче-

вой терапии.

2. КЛИНИКО-РАДИОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ

ЛУЧЕВОГО ЛЕЧЕНИЯ ОПУХОЛЕЙ

О, если бы в пустыне просиял

Живой родник и влагой засверкал!
Как смятая трава, приподнимаясь,
Упавший путник ожил бы, привстал.

Омар Хайям

Ни одно из наших желаний не останется неисполненным,
если мы проникнем достаточно глубоко в фундамент жизни.

А. Сент-Дьерди

Лучевое лечение больных строят на основе представлений эксперимен-

тальной и клинической радиобиологии. Именно они позволяют выбрать

необходимую суммарную дозу облучения и оптимальный режим лучевого

воздействия.

626

В первой части учебника было кратко описано биологическое действие

различных видов ионизирующего излучения. Здесь же уместно рассмотреть

влияние облучения на опухолевую ткань: ведь именно опухоль служит объ-

ектом воздействия лучистой энергии.

2 . 1 . Действие ионизирующего излучения

на опухоль

Опухоль — это сложная клеточная система с определенной внутренней

организацией. В ней в разных соотношениях сочетаются клеточные попу-

ляции и неклеточные компоненты соединительной ткани. Эта система реа-

гирует на излучение в соответствии с общими радиобиологическими зако-

номерностями.

Как фотонные, так и корпускулярные излучения вызывают в молекулах

ДНК опухолевых клеток разнообразные повреждения — одно- и двуните-

вые разрывы, изменения азотистых оснований, сшивки ДНК — белок. При

электронной микроскопии определяются набухание и вакуолизация ядра,

митохондрий, цистерн и канальцев эндоплазматического ретикулума и

пластинчатого комплекса (комплекс Гольджи), расслоение и разрывы мем-

бран.

Вследствие генных мутаций и хромосомных аберраций, обусловленных

повреждением нуклеопротеидов, клетки после ряда делений погибают.

В опухоли появляется также много гигантских клеток. Это те клетки, кото-

рые потеряли способность к размножению, но еще продолжают расти. Ядра

клеток принимают необычную форму, в них скапливается хроматин в виде

отдельных глыбок. В цитоплазме возникают вакуоли.

Опухоль расслаивается на отдельные фрагменты вследствие разраста-

ния грануляционной ткани, в которой избыточно много капилляров, эпи-

телиоидных и лимфатических клеток, гистиоцитов, фибропластов. Сущест-

венные изменения происходят в сосудах, питающих опухоль. Мелкие сосу-

ды облитерируются, в результате чего нарушается трофика тканей. В круп-

ных сосудах развиваются эндофлебит и эндартериит, что также приводит к

нарушению питания опухоли. При достаточной дозе излучения гибнут все

опухолевые клетки, а грануляционная ткань постепенно превращается в

рубцовую.

Радиочувствительность клетки, т.е. ее реакция на облучение, определя-

ется большим числом факторов. Она зависит от возраста и состояния боль-

ного, состояния окружающих опухоль тканей, гистологического типа ново-

образования, соотношения в нем объемов клеточных и стромальных эле-

ментов, скорости репопуляции клеток, наличия некротических участков,

количества клеток с небольшим содержанием кислорода. Среди всех фак-

торов явно доминируют два: количество гипоксических клеток и непроли-

ферирующих покоящихся клоногенных элементов.

Опухоли любого и даже одинакового гистологического строения всегда

содержат как недифференцированные, так и дифференцированные клетки.

Васкуляризация и оксигенация этих клеток неодинаковы: имеются клетки,

нормально насыщенные кислородом, с пониженным насыщением (гипок-

сические) и резко пониженным (аноксические). Количество клеток разного

рода зависит от кровоснабжения, но также от развития стромы, состояния

627

сосудистого русла в ложе опухоли и других факторов. Появлению гипокси-

ческих клеток способствует пониженное давление перфузии и локальное

расширение сосудов, а также наличие многочисленных артериовенозных

соустий, по которым артериальная кровь, не насытив ткань опухоли кисло-

родом, сбрасывается в венозное колено кровотока. В ранних стадиях разви-

тия опухоли процент гипоксических клеток невелик, но по мере ее роста он

значительно возрастает. При облучении опухоли клетки с высоким содер-

жанием кислорода погибают, а гипоксические клетки выживают и служат

источником продолженного роста. Для уничтожения этих клеток требуется

очень высокая доза излучения (примерно в 3 раза больше, чем для оксиге-

нированных клеток), которая превосходит выносливость окружающих нор-

мальных тканей.

Здоровые ткани и опухолевая ткань мало различаются по радиочувст-

вительности. Причинами радиорезистентности опухолей являются, как

уже отмечалось, большая доля гипоксических клеток и способность

опухоли к быстрой репопуляции. Успех лучевой терапии зависит от со-

здания наибольшей концентрации излучения в опухоли и направлен-

ного изменения радиочувствительности опухоли и окружающих ее

нормальных тканей с помощью различных средств и методов.

Следовательно, основной проблемой лучевой терапии является ис-

кусственное управление лучевыми реакциями нормальных и опухоле-

вых клеток с целью максимального повреждения опухоли и сохранения

нормальных тканевых элементов.

Средства, которые усиливают поражение опухоли или ослабляют

лучевые реакции здоровых клеток, называют радиомодифицирующими

агентами.

2.2. Управление лучевыми реакциями опухолей

и нормальных тканей

Самым старым способом управления радиочувствительностью опухоле-

вых и нормальных тканей является изменение условий облучения — вариа-

ции суммарной и разовых доз, ритма и времени облучений, т.е. режима об-

лучения.

2.2.1. Выбор режима облучения

Первая задача состоит в том, чтобы подвести к опухоли оптимальную

суммарную дозу. Оптимумом принято считать уровень, при котором дости-

гается наивысший процент излечения при приемлемом проценте лучевых

повреждений нормальных тканей.

На практике оптимум — это суммарная доза, при которой излечивают

более 90 % больных с опухолями данной локализации и гистологической струк-

туры и повреждения нормальных тканей возникают не более чем у 5 % боль-

ных (рис. rv.l). Значение локализации подчеркнуто не случайно: ведь ос-

ложнение осложнению рознь! При лечении опухоли в области позвоночни-

628

ка недопустимо даже 5 % лучевых

миелитов, а при облучении горта-

ни — даже 5 % некрозов ее хря-

щей.

На основании многолетних

экспериментальных и клиничес-

ких исследований установлены

примерные эффективные погло-

щенные дозы. Микроскопические

агрегаты опухолевых клеток в

зоне субклинического распро-

странения опухоли могут быть

ликвидированы при облучении в

дозе 45—50 Гр в виде отдельных

фракций в течение 5 нед. При-

близительно такие же объем и

ритм облучений необходимы для

разрушения радиочувствитель-

ных опухолей типа злокачествен-

Рнс. ГУЛ. Кривые зависимости эффекта

облучения от радиочувствительности опу-

холи и толерантности нормальных тка-

ней.

ных лимфом. Для уничтожения клеток плоскоклеточного рака и аде-

нокарциномы требуется доза 65—70 Гр в течение 7—8 нед, а радиорезис-

тентных опухолей — сарком костей и мягких тканей — свыше 70 Гр

примерно за тот же срок. В случае комбинированного лечения плоскокле-

точного рака или аденокарциномы ограничиваются облучением в дозе

40—45 Гр за 4—5 нед с последующим хирургическим удалением остатка

опухоли.

При выборе дозы учитывают не только гистологическое строение опу-

холи, но и особенности ее роста. Быстро растущие новообразования более

чувствительны к ионизирующему излучению, чем медленно растущие. Эк-

зофитные опухоли отличаются большей радиочувствительностью, чем эн-

дофитные, инфильтрирующие окружающие ткани.

Эффективность биологического действия разных ионизирующих излу-

чений неодинакова. Приведенные выше дозы указаны для «стандартного»

излучения. За стандарт принимают действие рентгеновского излучения с

граничной энергией 200 кэВ и со средней линейной потерей энергии 3 кэВ/мкм.

Относительная биологическая эффективность такого излучения (ОБЭ) при-

нята за I. Примерно такой же ОБЭ отличаются гамма-излучение и пучок

быстрых электронов. ОБЭ тяжелых заряженных частиц и быстрых нейтро-

нов значительно выше — порядка 10. Учет этого фактора, к сожалению, до-

статочно труден, так как ОБЭ разных фотонов и частиц неодинакова для

различных тканей и доз за фракцию.

Биологическое действие излучения определяется не только величиной

суммарной дозы, но и временем, в течение которого она поглощается.

Путем подбора оптимального соотношения доза — время в каждом

конкретном случае можно добиться максимально возможного эффек-

та. Данный принцип реализуют путем дробления суммарной дозы на

отдельные фракции (разовые дозы). При фракционированном облучении

клетки опухоли облучаются в разные стадии роста и размножения, т.е.

629

в периоды различной радиопоражаемости. При нем используется спо-

собность здоровых тканей более полно восстанавливать свою структуру

и функцию, чем это происходит в опухоли.

Следовательно, вторая задача заключается в выборе правильного

режима фракционирования. Нужно определить разовую дозу, число

фракций, интервал между ними и соответственно общую продолжи-

тельность лучевой терапии.

Наибольшее распространение в практике получил режим классическо-

го мелкого фракционирования. Опухоль облучают в дозе 1,8—2 Гр 5 раз в не-

делю до достижения намеченной суммарной дозы. Общая продолжитель-

ность лечения составляет около 1,5 мес. Режим применим для лечения

большинства опухолей, обладающих высокой и умеренной радиочувстви-

тельностью.

При крупном фракционировании ежедневную дозу увеличивают до 3—

4 Гр, а облучение выполняют 3—4 раза в неделю. Такой режим предпочти-

тельнее для радиорезистентных опухолей, а также для новообразований,

клетки которых имеют высокую потенцию к восстановлению сублеталь-

ных повреждений. Однако при крупном фракционировании чаще, чем

при мелком, наблюдаются лучевые осложнения, особенно в отдаленном

периоде.

С целью повышения эффективности лечения быстро пролиферирую-

щих опухолей применяют мулыпифракционирование: облучение в дозе 2 Гр

проводят 2 раза в день с интервалом не менее 4—5 ч. Суммарная доза умень-

шается на 10—15 %, а продолжительность курса — на 1—3 нед. Опухолевые

клетки, особенно находящиеся в состоянии гипоксии, не успевают восста-

новиться после сублетальных и потенциально летальных повреждений.

Крупное фракционирование применяют, например, при лечении лимфом,

мелкоклеточного рака легкого, метастазов опухоли в шейных лимфатичес-

ких узлах.

При медленно растущих новообразованиях используют режим гипер-

фракционирования: ежедневную дозу облучения 2,4 Гр разбивают на 2 фракции

по 1,2 Гр. Следовательно, облучение проводят 2 раза в день, но ежедневная

доза несколько больше, чем при мелком фракционировании. Лучевые реак-

ции выражены нерезко, несмотря на увеличение суммарной дозы на 15—

25%.

Особым вариантом является так называемый расщепленный курс облуче-

ний. После подведения к опухоли половины суммарной дозы (обычно

около 30 Гр) делают перерыв на 2—4 нед. За это время клетки здоровых

тканей восстанавливаются лучше, чем опухолевые. Кроме того, в связи с

уменьшением опухоли оксигенация ее клеток повышается.

При внутритканевом лучевом воздействии, когда в опухоль имплантиру-

ют радиоактивные источники, используют непрерывный режим облучения в

течение нескольких дней или недель. Достоинством такого режима является

воздействие радиации на все стадии клеточного цикла. Ведь известно, что

клетки наиболее чувствительны к облучению в фазе митоза и несколько

меньше в фазе синтеза, а в фазе покоя и в начале постсинтетического пе-

риода радиочувствительность клетки минимальна.

При дистанционном фракционированном облучении также пытались ис-

пользовать неодинаковую чувствительность клеток в разные фазы цикла.
630

Для этого больному вводили химические препараты (5-фторурацил вин-

кристин), которые искусственно задерживали клетки в фазе синтеза. Такое

искусственное накопление в ткани клеток, находящихся в одной фазе кле-

точного цикла, называют синхронизацией цикла.

Таким образом, применяют много вариантов дробления суммарной

дозы, и их необходимо сравнивать на основе количественных показателей.

Для оценки биологической эффективности различных режимов фракцио-

нирования Ф.Эллис предложил концепцию номинальной стандартной дозы

(НСД). НСД — это суммарная доза за полный курс облучений, при которой не

происходит существенного повреждения нормальной соедините,1ьной ткани.

Также предложены и могут быть получены из специальных таблиц такие

факторы, как кумулятивный радиационный эффект (КРЭ) и отношение вре-

мя — доза — фракционирование (ВДФ), для каждого сеанса облучения и для

всего курса облучений.

2.2.2. Физические и химические средства

радиомодификации

Эффективность лучевого воздействия может быть повышена путем уси-

ления радиопоражаемости опухоли или ослабления лучевых реакций нор-

мальных тканей. С этой целью используют ряд физических и химических

факторов, которые называют радиомодифицирующими агентами.

Успех лучевой терапии опухолей тесно связан с кислородным эффек-

том, о котором уже упоминалось ранее. Под кислородным эффектом по-

нимают зависимость лучевых биологических реакций от снабжения кле-

ток кислородом, а именно: снижение их радиочувствительности при

уменьшении содержания кислорода. При облучении тяжелыми заряжен-

ными частицами или нейтронами кислородный эффект почти не играет

роли, но для остальных видов ионизирующих излучений он весьма суще-

ствен.

Кислородный эффект можно использовать в лучевой терапии двумя пу-

тями: повысить оксигенацию опухоли или уменьшить содержание кислоро-

да в здоровых тканях (вызвать их гипоксию). В первом случае повышается

радиочувствительность опухоли, во втором — увеличивается устойчивость

(радиорезистентность) нормальных тканей.

С целью повышения оксигенации опухоли больного облучают в усло-

виях повышенного давления кислорода, помещая его в барокамеру. Здоро-

вые ткани содержат оптимальное количество кислорода, поэтому увеличе-

ние его содержания в плазме крови не приводит к повышению их радио-

чувствительности. Что же касается гипоксических клеток опухоли, то при

этом происходит диффузия кислорода в эти клетки и радиочувствитель-

ность их повышается.

Для технической реализации методики оксибарорадиотерапии необхо-

димы барокамера и радиотерапевтический аппарат, так как кислород про-

являет сенсибилизирующее действие только в момент лучевого воздейст-

вия. Оксибарорадиотерапия особенно эффективна при лечении опухолей
головы и шеи.

Снижения радиочувствительности нормальных тканей добиваются,

обеспечивая вдыхание пациентом во время облучения гипоксических смесей,

631

содержащих около 10 % кислорода. Больной вдыхает смесь через обычную

маску, соединенную с наркозным аппаратом. Состав смеси постоянно кон-

тролируют с помощью газоанализатора. Такую методику лечения называют

гипоксирадиотерапией.

В качестве радиомодифицирующих агентов применяют химические

соединения, которые повышают чувствительность опухоли к излучению.

К таковым относятся электроноакцепторные вещества, из которых на прак-

тике используют метронидазол и мизонидазол. Имитируя функцию кислоро-

да — его сродство к электрону, эти соединения избирательно сенсибилизи-

руют гипоксические опухолевые клетки, повышая их радиопоражаемость.

К сожалению, оба препарата токсичны (особенно мизонидазол). Тем не

менее уже прием метронидазола внутрь в дозе 6 г/м

обеспечивает концент-

рацию его в крови, при которой отмечается радиосенсибилизирующий эф-

фект. По возможности дополнительно осуществляют аппликацию тампона

с метронидазолом на область опухоли. С целью защиты нормальных тканей

используют производные индолилалкиламинов (мексамин) и меркаптоал-

киламинов (цистамин).

Более перспективными модификаторами при лучевой терапии оказа-

лись искусственная кратковременная гипергликемия и гипертермия.

Наиболее выраженный эффект получен при их сочетании: вначале

проводят облучение, за которым следует глюкозная нагрузка, после

чего выполняют гипертермию опухоли. Основными факторами по-

вышения эффективности облучения при этом являются подавление

кровотока, снижение внутриклеточного рН, нивелирование клеток по

фазам клеточного цикла.

Опухолевые клетки по сравнению с нормальными обладают способнос-

тью к интенсивному гликолизу, т.е. биологическому расщеплению глюкозы

с образованием молочной кислоты. Нарушение микроциркуляции также

способствует удержанию в опухоли молочной кислоты. Поскольку опухоль

исключительно активно поглощает из крови глюкозу, введение ее в орга-

низм больного приводит к более быстрому накоплению глюкозы в опухо-

л и — к временной гипергликемии опухоли. Для поддержания гипергликемии

в течение 3 ч требуется 230—520 г глюкозы при среднем уровне гликемии

25 ммоль/л.

К числу агентов, потенцирующих радиационный эффект, относится и

гипертермия. Первый международный симпозиум по данной проблеме со-

стоялся в Вашингтоне в 1975 г. За прошедшие годы разработаны системы

нагрева опухоли и контроля за ее температурой. Локальный нагрев осу-

ществляют с помощью генераторов электромагнитного излучения в СВЧ-,

УВЧ- и ВЧ-диапазонах. На практике для глубоко лежащих опухолей приме-

няют излучение с частотой 3—16 МГц. Можно прогревать новообразова-

ния, находящиеся на любой глубине. Созданы антенны-излучатели и для

внутриполостного нагревания (например, опухоли прямой кишки). Темпе-

ратуру опухоли поддерживают на уровне 42—44 °С в течение 1 ч. Термо-

контроль осуществляют с помощью катетерных полупроводниковых датчи-

ков или инвазивных термодатчиков-термисторов на базе инъекционной

иглы. Нагреваемую при гипертермии поверхность кожи охлаждают с помо-

щью специальных прокладок.

632

Самостоятельный терапевтический потенциал гипертермии и гипер-

гликемии невелик. К тому же при СВЧ-гипертермии реакции несколько

сильнее. Однако в комбинации с облучением достигается выраженный эф-

фект, особенно при радиорезистентных опухолях, не окруженных толстой

жировой прослойкой (во избежание ее перегрева). При сочетании облуче-

ния (в обычных условиях или в условиях вдыхания гипоксических газовых

смесей) с кратковременной гипергликемией (2-3 ч) и локальной сверхчас-

тотной гипертермии, а в случае необходимости дополняя этот комплекс

оперативным вмешательством, удается добиться стойкого эффекта даже у

больных, которые еще недавно считались инкурабельными.

Сочетание различных радиомодифицирующих воздействий — так на-

зываемая полирадиомодификация — перспективный путь дальнейшего раз-

вития лучевой терапии злокачественных опухолей.

3. КЛИНИКО-ДОЗИМЕТРИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ

ЛУЧЕВОЙ ТЕРАПИИ

Цифры не управляют миром, но указывают, как им уп-

равлять.

В. Гете

На успех лечения влияют многие факторы: локализация и стадия раз-

вития опухоли, ее строение, примененный вид ионизирующего излучения,

избранная суммарная доза радиации и ее распределение во времени. Одна-

ко независимо от типа технического устройства и характера используемого

излучения существует единый определяющий принцип лучевой терапии,

исходя из которого разрабатывают тактику лечения и выбирают средства ее

реализации.

Основное правило лучевой терапии опухолей состоит в том, чтобы

сконцентрировать максимум энергии излучения в опухолевой ткани при

максимальном снижении дозы в окружающих непораженных тканях и во

всем организме. В связи с этим главная клинико-дозиметрическая задача

заключается в создании в теле больного наиболее благоприятного про-

странственного распределения намеченных поглощенных доз излучения

как для всего курса лечения, так и для каждого отдельного сеанса облу-

чения.

Составляя дозиметрический план лечения, лучевой терапевт и инже-

нер-физик основываются на сведениях двоякого рода: данных об облучае-

мом объеме и желаемой поглощенной дозе в нем; радиационно-физичес-

кой характеристике имеющихся в отделении радиотерапевтических аппа-

ратов.

3.1. Выбор поглощенной дозы

и ее распределение в облучаемом объеме

Лучевой терапевт намечает необходимую дозу излучения для каждого

новообразования. При этом он руководствуется радиобиологическими за-

кономерностями, изложенными выше, и результатами осмотра больного.

633

Медицинская радиология. Основы лучевой диагностики и лучевой терапии - часть 39