A sugárterápia múltja és jelene

   Tankönyv Fizikusoknak  »  Képalkotás szerepe a sugárterápiában  »  A sugárterápia múltja és jelene

Szerző: Dr. Pesznyák Csilla

 
Az ionizáló sugárzások biológiai hatását már több mint száz éve ismerik. Miután Wilhelm Konrad Röntgen, 1895-ben felfedezte az X-sugarakat, megfigyelték, hogy a sugárzásnak hatása van az élő szervezet szöveteire. Jutassy József már 1896 nyarán bőrgyógyászati kezelésekre alkalmazta a röntgensugárzást úgy, ahogy azt a Wiener Medizinische Wochenschrift publikálta. Wilhelm Alexander Freund 1897-ben Bécsben publikálta az X-sugarak terápiás alkalmazásáról szóló első tanulmányt. Miután Antoine Henri Becquerel a radioaktivitás (1896), Marie és Pierre Curie pedig 1898 júliusában a polónium, majd még ugyanennek az évnek decemberében a rádium felfedezését publikálta, megkezdődhetett a radioaktív izotópok alkalmazása az orvostudományban. (A felfedezésekért Bequerel és a Curie házaspár 1903-ban Nobel díjat kapott.)

::

Marie Curie

 
Pierre Curie 1904-ben maga is megfigyelte, hogy a rosszindulatú daganatokat gyorsabban pusztítja a rádium sugárzás, mint az egészséges szöveteket. A. G. Bell először helyezett tokba rádiumot, hogy azt közvetlenül a testben helyezze el. Rádium sókat vagy radon gázt tűkbe, szemcsékbe vagy gyöngyökbe zárva 1905 óta alkalmaznak brachyterápia céljára. Az Egyesült Államok-béli első kezelésről a Medical Record 1903. október 17-i száma számol be (Cleaves, 1903.). A múlt század első felében rádiummal és néhány száz kV-os röntgensugárzással történtek a kezelések.
A sugárterápia gyors fejlődése a II. Világháború befejezésével kezdődött el. Az első kobaltágyú 1951-ben készült el, a kanadai Ontario Sugárterápiás központban az első beteget az év október 27-én kezdték el kezelni. Az első, klisztronnal működő gyorsítót Russell Varian, Sigurd Varian, David Webster, William Hansen és John Woodyard fejlesztették ki, és a Mark I névre keresztelt prototípus 1946-ra készült el. 1952: Henry Kaplan és Edward Ginzton elkezdték építeni az első orvosi lineáris gyorsítót gyógyászati célból. Az első beteget a tengerentúlon, a San Franciscó-i Stanford Kórházban kezelték 1956-ban. Európában az első magnetronnal működő gyorsítót (8 MV) Londonban a Hammersmith Kórházban 1952-ben helyezték üzembe, az első beteget 1953-ban kezelték. Ezzel egy időben kezdte meg Svédországban, Lars Leksell fizikus és Borje Larsson sugárbiológus a sugársebészeti kísérleteket állatokon. Az eljárást Leksell 1949-ben röntgensugárzásra szabadalmaztatta, majd később ⁶⁰Co forrásra adaptálták, ennek eredménye a Gamma Kés 1968-as üzembe helyezése volt.
1972-ben G. N. Hounsfield kifejleszti a számítógépes réteg-felvételezés technikáját. Ezt hamarosan követi a mágnesesrezonancia-képalkotás és a pozitron emissziós réteg-felvételezés. 1978-ban a kereskedelemben megjelennek a 2D besugárzás-tervezőrendszerek, majd később a kilencvenes években a 2.5D és a 3D rendszerek. A konformális besugárzás-technikánál először projekciós blokkokat, később sokleveles kollimátorokat (MLC) alkalmaztak. A kilencvenes években kezdték alkalmazni az intenzitás modulált sugárterápiát, ezzel párhuzamosan fejlődött a képvezérelt és a légzésvezérelt sugárterápia.
A DICOM formátumú terápiás CT-képek esetében konverziós szoftver nélkül lehet figyelembe venni a CT-képek inhomogenitás információit. E lehetőségek újabb fejlesztésre ösztönözték a besugárzástervező rendszereket fejlesztő cégeket, és hamarosan a piacra kerültek az olyan algoritmussal számoló tervezőrendszerek, amelyek már a Hounsfield számok alapján figyelembe veszik a különböző szövetek sűrűségét. A sugárterápiával párhuzamosan igen gyors ütemben fejlődik a sugárbiológia is, ami egyre magasabb dózisok kiszolgálására ösztönzi az onkoradiológusokat. A nagyobb dózisokkal történő kezelés csak pontosabb betegbeállítással, betegrögzítéssel, mezőellenőrzéssel képzelhető el.
A daganat eredményes sugárkezelésének és gyógyításának feltétele a daganat sugárérzékenysége, a szövet jó oxigenizáltsága, továbbá, hogy a daganat tulajdonságaihoz mérten a megfelelő sugárforrást, besugárzási technikát, frakcionálást és összdózist válasszunk, röviden, hogy optimális besugárzási terv készüljön minden egyes beteg számára. E tervnek figyelembe kell vennie a beteg anatómiáját, a sugárbiológia és a sugárfizika törvényeit. A sugárterápiához megfelelő terápiás sugárforrásoknak az alábbi követelményeknek kell megfelelniük:
1. áthatolóképességük arányban legyen a besugarazandó góc mélységével a testben,
2. a nyílt mező dózisprofilja homogén legyen,
3. a sugárnyaláb jól definiált legyen, azaz a félárnyék minél keskenyebb legyen,
4. a sugárnyaláb irányítható legyen a beteg testének megfelelő területére.

A sugárterápiában három különböző technikát alkalmazunk:
1. Teleterápia - külső sugárforrásokkal (röntgen, gamma, elektron és neutron sugárzók),
2. Brachyterápia - gamma vagy béta sugárzást tűk, tubusok, plakkok vagy szemcsék formájában alkalmazzuk a testfelszínre, intersticiálisan a tumoros szövetekbe, vagy intrakavitárisan természetes vagy mesterségesen létrehozott testüregekben,
3. Nyílt radioaktív izotópok alkalmazása (pl. orálisan alkalmazott ¹³¹J).

Irodalom

 
1. Adams GD. (1978) Formation and early years of the AAPM, Med. Phys. 5(4): 290-6.
2. Webb S. (2001) The future of photon external-beam radiotherapy: the dream and the reality, Phys Med, 17(4): 207-15.
3. Van Dyk J. Advances in modern radiation therapy. In: Van Dyk J. editor. The modern technology of radiation oncology, vol. 1. Madison: Medical Physics Publishing, 2005: 13-5.