Zdravotnictv

1
Zdravotnictví - terapie

• chorobne se delící bunky se casteji delí a mely
  by proto být na zárení citlivejší než bunky
  zdravé - nemusí to být ale zcela pravda (není v
  nich obecne tolik kyslíku)
• pravdepodobnost bunecné inaktivace vzrustá s
  energií predávanou jednotlivým bunkám - pro ruzné
  druhy bunek muže být tato pravdepodobnost znacne
  rozdílná
• lze použít
• elektromagnetické zárení (g, RTG) Þ radioterapie
• težké nabité cástice Þ hadronová terapie
• elektrony - nepoužívá se
• (radioaktivní lázne - zvýšená prirozená aktivita
  pomáhá lécit zejména nemoci pohybového ústrojí -
  Jáchymov,...)

2
Výskyt nádoru a úspešnost lécby

• Nádorová onemocnení jsou 2. nejcastejší prícinou
  úmrtí (Evropa, CR)
• lze ocekávat, že v nejbližších letech bude ve
  vyspelých zemích postižen tímto onemocnením behem
  svého života každý tretí obcan.
• v ?58 prípadu je nádorový proces v dobe jeho
  diagnostikování v lokalizovaném stadiu a pri
  lécbe se uplatnují predevším chirurgické a
  radioterapeutické postupy
• CR
• odhaleno témer 60.000 prípadu/rok
• umírá 28.000 osob/rok (asi 25 všech úmrtí)
• Celkem žije témer 285 tisíc osob, u kterých byl
  novotvar zjišten
• Evropa - darí se vylécit ?45 pacientu
• vylécením se rozumí petileté prežití bez
  príznaku této choroby.

3
Radioterapie nádorových onemocnení

• používá se pri kurativní lécbe (vede k úplnému
  vylécení pacienta) nádorových onemocnení v
  lokalizovaném stadiu
• u pokrocilejších stadií se využívá (nekdy v
  kombinaci s chemoterapií) jako paliativní
  prostredek (jen lécba následku)
• Podíl na lécbe (dnes 40 vylécených prípadu) se v
  blízké budoucnosti zvýší
• nové radioterapeutické metody
• pri zavádení nových diagnostických procedur a
  skríningových metod bude více nádorových
  onemocnení odhaleno již v iniciálním stadiu
  (radioterapie velmi úcinná)
• Cílem je likvidace nádorového ložiska pri co
  nejmenším soucasném poškození okolních zdravých
  tkání - nesmí se prekrocit tolerancní dávka
  zdravých tkání
• Poškození zdravých tkání lze významne snížit
• ozarováním z více smeru.
• frakcionované ozarování, - celková dávka se
  rozdelí do vetšího poctu frakcních dávek, které
  se aplikují približne v denních intervalech
  zpravidla po dobu trí až peti týdnu - využívá
  príznivého pomeru tzv. kumulativního biologického
  úcinku na nádorovou tkán a na tkán zdravou, která
  má vetší regeneracní schopnost

4
Radioterapie, Externí svazek

• využívá se ozarování pomocí g (60Co) nebo RTG
  (brzdné) zárení (z LINACu)
• místa ležící pred cílovou oblastí jsou
  jednotlivými svazky ozárena zpravidla více než
  vlastní ložisko.
• Pro mnohé nádory ležící v tesné blízkosti
  kritických orgánu vede radioterapie konvencními
  svazky k vysokému riziku neprípustného poškození
  techto struktur
• Evropa 20 000 pacientu na 10 000 000 obyvatel
  rocne ozarováno radioterapií

• Typy ozárení
• zdroj zárení mimo telo (externí svazek, g nuž,
  IMRT)
• zdroj zárení uvnitr tela (brachyterapie)
• Externí svazek
• radioizotopy - aplikují se tam, kde je vhodné
  použít jejich presne danou energii zárení
• prirozená spolehlivost a malé nároky na údržbu
• Lineární urychlovac - zdroj RTG zárení
• správná cinnost se musí kontrolovat denne
• paprsek lze presneji zamerit a menit jeho energii
  
• prístroj mimo dobu používání nezárí

Soucasný stav (2002) u nás a v EU
linac obyv/linac 60Co linac/Co
EU 1460 254 000 448 3,26
CR 24 425 000 25 0,9
5
Intensity Modulated Radiation Therapy (IMRT)

• e- produkované LINACem interagují s tercíkem z
  težkého kovu a produkují RTG (brzdné) zárení -
  to je kolimováno a ozaruje nádor
• svazek e- lze pomocí EM pole ruzne vychylovat Þ
  ozárení RTG zárením úzkým svazkem z mnoha stran Þ
  dovoluje ozárení nádoru vetší dávkou
• typicky 6-10 svazku

• Použitelné na
• rakovina prostaty
• mozkové nádory (glioblastomas, gliomas,...) i
  metastatické
• nádory slinivky
• nádory jater (metastases, hepatocellular
  carcinoma)
• rakovina hlavy a krku (hrtan, jazyk, dutiny,
  ústa,...)
• rakovina plic

6
Lekselluv gama nuž

• 1. v roce 1967 ve Stockholmu (idea od Larse
  Leksella - stereotactic radiosurgery)
• používá se k lécení mozkových nádoru
• skládá se z pohyblivého operacního stolu a z
  velké ocelové ozarovací hlavice, která obsahuje
  201 záricu 60Co ve forme proutku
• systém clon zajistí kolimaci zárení do jednoho
  místa s presností 0,1 mm
• dávka zárení g znicí v krátkém okamžiku presne
  vymezený a ostre ohranicený kousek tkáne
• terapie trvá 5 až 30 minut (celá procedura vcetne
  predchozího zobrazení tkání a cév v mozku a
  radiofyzikálních výpoctu asi 3 až 5 hodin)
• díky penežní sbírce má CR v nemocnici Na Homolce
• použití pro zhoubné i nezhoubné nádory
• Omezení
• není vhodný pro velké tercíky (3-4 cm)
• ztrácí schopnost šetrit okolní tkán pro velké
  množství tercíku
• není používán mimo hlavu (symetrie)

7
Lekselluv gamma-nuž v CR

• pracovište Leksellova gama nože v Nemocnici Na
  Homolce dnes hodnotí mezinárodní odborná
  verejnost jako jedno z nejlepších a
  nejvyspelejších center pro lécbu g nožem na svete
  
• v roce 2002 prošel nuž kompletní modernizací za
  20 mil. Kc - byl vybaven novou generací
  robotizovaného systému, který zpracovává a rídí
  plán ozárení pacienta, což zvyšuje bezpecnost a
  pohodlí zákroku(z celkového poctu asi 160 nožu
  na svete je tímto systémem vybaveno jen 20, v
  Evrope je pražský nuž 9. takto upraveným
  prístrojem)
• v letech 1992 - 2002 zde bylo léceno 4 263
  pacientu, u nichž bylo provedeno 4 683
  ozarovacích výkonu
• pocet pacientu, kterí každorocne podstoupí
  ozárení na g noži zde dvojnásobne prekracuje
  obvyklý celosvetový prumer (v roce 2001 to bylo
  735 pacientu).
• lécebný zákrok g nožem je v CR hrazen zdravotním
  pojištením - platba ciní zhruba 44 000 Kc za
  výkon

8
Brachyradioterapie (ozarování zblízka)

• brachy recky malá vzdálenost
• je to typ radioterapie
• je používáno u relativne malých a dobre
  prístupných nádorových ložisek
• zdroj zárení se zavádí do bezprostrední blízkosti
  nádoru
• napr. do pochvy pri ozarování nádoru deložního
  hrdla nebo do prudušek pri nádorech, které zužují
  prudušku a znesnadnují dýchání)
• nebo ve forme jehel ci drátu prímo do nádorového
  ložiska
• napr. do nádoru prsu nebo konecníku 
• zdokonalení predstavuje tzv. afterloading do
  cílové oblasti ci telesné dutiny se nejprve
  zavede hadicka, která se presne nastaví do ní se
  pak na stanovenou dobu zavádí vlastní záric
• používají se zárice 60Co, 137Cs, 192Ir (dríve i
  226Ra - nevýhoda - vzniká Rn)
• zárice mají tvar jehel, nebo tub
• u nás napr. Masarykuv onkologický ustav v Brne

9
RBE a OER

• Duležitými velicinami pro popis úcinku zážení na
  tkán jsou i
• Relative Biological Effectiveness (RBE)
• podíl dávky referencního typu zárení (obvykle
  250 keV g) vuci dávce zárení, jež nás zajímá,
  pri stejném bilogickém úcinku
• pro stejné použité zárení je RBE funkcí
  vyšetrovaného biologického systému a
  referencního zárení
• RBE pro g i p velice podobné
• Oxygen enhancement ratio (OER)
• pomer dávek v tkáni bez O2 vuci tkáni s O2
  vedoucí ke stejnému biologickém úcinku
• asi 10 nádoru je hipoxidních

relativne vuci fotonum
10
OER

• Prítomnost molekulárního kyslíku silne ovlivnuje
  biologický efekt nekterých typu zárení
• kyslík musí být prítomen behem expozice, nebo
  nejméne behem života volných radikálu (10-5 s)
• kyslík fixuje (vytvárí trvalé) poškození
  zpusobené radikály - pri absenci kyslíku mohou
  být tato poškození opravena (nemá vliv na prímé
  úcinky zárení)
• už malé množství kyslíku má velký vliv - 0.5
  kyslíku zpusobuje polovicní citlivost mezi
  hypoxickou oblastí a plne okyslicenou tkání
• v nádorech jsou místa s nedostatkem kyslíku - je
  to dáno nedostatecne prokrvenou tkání
• OER (RTG) ? 3 pri velkých dávkách a zrejme méne
  (? 2) pri dávce 0.5 to 2 Gy
• OER klesá s rostoucími ionizacními ztrátami (LET)
• OER se približuje k jednicce (žádný efekt) pro
  LET ? 160 keV/mm
• OER pro n je ? 1.6

11
Vztah RBE a jakostního faktoru Q

• Není mi moc jasný! Nekde se i zamenuje!
• zrejme dán tím, že pro RBE se jako základ pro
  porovnání berou tvrdé RTG (150-250 keV),
  prípadne g ze 60Co
• RBE - cím je vetší hustota ionizace tím je vetší
  hustota poškození DNA a reparacní mechanizmy
  nejsou schopny fungovat v dostatecné míre
• Proc pak ale RBE klesá pro velkou ionizaci?

LET by a charged particle in water
?
ve vode (keV/mm) Q
3.5 a méne 1
7 2
23 5
53 10
175 a více 20
vztah mezi a Q
12
Hadronová terapie

• p a lehké ionty odevzdají nejvetší cást energie v
  úzké oblasti tzv. Braggova vrcholu
• Poloha Braggova maxima dána energií cástic.
• jeho šírka casto menší než rozmer nádoru lze
  rozšírit použitím speciálních filtru, nebo
  ozárením meandrovitým zpusobem
• navíc minimální bocní rozptyl

• hadronová terapie je lepší než IMRT asi 1
  pacientu ozarovaných radioterapií (200
  pacientu/10 mil. obyvatel)
• pro dalších 10 lepší kontrola ozarování

13
Hadronová terapie (II)

• pro dobeh 25 cm Ep 200 MeV, E12C 4500 MeV
• nejvetší výhoda -lze použít v blízkosti
  citlivých orgánu
• p a g interagují s DNA dominantne neprímo pomocí
  radikálu x pro 12C už je duležitá i prímá
  interakce s DNA (vetší LET)
• C zanechá 23x více energie než p se stejným
  dobehem
• prímá interakce s DNA je významná pro LET gt 20
  keV/mm
• C má tuto ionizaci na posledních 5 cm dráhy (He
  na posledním 1 mm)
• cím vetší ionizacní ztráty, tím horší reparace
  DNA
• lze sledovat ozárení pomocí PET(dopadající
  kladné ionty dávajívzniknout b radioaktivním
  jádrum)

14
Použití 12C

• výhody použití 12C
• lepší kyslíkový pomer než u p
• pri ozarování lze snížit pocet frakcí, do kterých
  je celková aplikovaná dávka rozdelena (20-30
  sezení pro g, pro 12C stací méne než 10) Þ
  snižují se ekonomické náklady Þ zvyšuje
  kapacita príslušného centra Þ snižuje se
  celková lécebná nárocnost z pohledu pacienta
• nevýhody 12C
• vetší magnetická rigidita
• vyšší cena

15
Ionizacní ztráty v závisosti na energii cástice -
popsány Bethe-Blochovou formulí

• SOBP Spread Out Bragg Peak
• celý nádor by mel dostat dostatecnou dávku, aby
  se predešlo redicive

• Ionizacní ztráty težkých nabitých cástic (12C) v
  závislosti na energii

16
Zarízení na hadronovou terapii - foto

• zarízení pro lécbu ocních nádoru (Villigen -
  project OPTIS)
• více než 3000 pacientu

17
Zarízení na hadronovou terapii - foto (II)

• schéma gantry

18
(No Transcript)
19
Hadronová terapie ve svete

• p asi 35000 pacientu
• 12C asi 1600 pacientu (HIMAC - Japonsko, GSI)
• asi 25 center
• dalších asi 20 plánováno (USA, Evropa, Japonsko)
• pro ionty plánováno zarízení TERA v Itálii
• Loma Linda (USA) - jediné komercní zarízení,
  jinak vše na zarízeních pro základní výzkum
• energie 60 MeV stací pro lécbu nádoru oka -
  dolet 3-4 cm (Villigen)

situace na zacátku roku 2003
20
Hadronová radioterapie vs. IMRT

• výhodou hadronové terapie je, že nedochází k
  ozárení za objektem a tím k menší záteži zdravé
  tkáne

21
Radioterapie mezony p

• p- mají výrazné Braggovo maximum
• krome obvyklého mechanismu jsou p--mezony na
  konci dráhy zachyceny v jádrech atomu (v tkáni
  napr. v 12C, 16O, 14N)
• pri záchytu p- jádrem dojde k reakci s p (p- p
  n 140MeV) a uvolní se energie ? 140MeV
  (vyšší než BN) ? excitované jádro se rozštepí
  zpravidla na a-cástice, d, n a p (u težších
  jader se mezi fragmenty vyskytují i 6Li nebo 12C)
• napr. u C dochází k reakci p- 12C 2a 3n
  p, pricemž cástice a odnášejí kinetickou energii
  cca 30MeV a neutrony cca 70MeV (zbylých 40MeV se
  spotrebuje na prekonání vazbové energie jádra).
• zabrzdením techto fragmentu se v daném míste
  predá znacná ionizacní energie
• p- vznikají pri ostrelování jader tercíku (napr.
  C, Be) p urychlenými na energie vetší než asi
  500MeV
• dosah p- o energiích 50-100MeV v tkáni ciní cca
  10-25cm.
• zarízení v Los Alamos, Vancouveru, Villigenu -
  celkem asi 1200 pacientu
• nedosáhlo se lepších výsledku než u konvencní
  terapie ? zastaveno

22
Cena

• Lekselluv gamma nuž
• porizovací cena ? 3x106 USD (80 mil. Kc)
• cena vyšetrení ? 7 500 - 9 500 USD (250 000 Kc)
• IMRT
• porizovací cena ? 2-3x106 USD (možná jen nejaký
  upgrade)
• cena vyšetrení ? 10 000-30 000 USD
• Hadronová terapie
• porizovací cena ? 2.5 - 3 mld Kc (protony)
• rocní provoz ? 200 mil Kc ? jedno vyšetrení je
  asi 400 000 Kc
• u nás predpoklad 1200 pacientu/rok
• HIMAC (12C) - porizovací cena 350 mil. USD (10
  mld. Kc)

23

• kvalitativní obrázek závislosti nekterých
  procesu v závislosti na aplikované dávce

• množství preživších bunek v závislosti na
  aplikované dávce

24
Boron Neutron Capture Therapy (BNCT)

• izotop 10B má oproti ostatním (prirozeným)
  izotopum vyskytujícím se v tele výrazne vetší
  prurez pro záchyt tepelných neutronu
• navíc pri záchytu tepelného n v 10B dochází k
  reakci (n,a), zatímco v ostatních izotopech k
  reakci (n,g)

Isotop sR (b)
1H 0.332
2H 0.53
10B 3837
11B 5.5
12C 3.4
14N 1.81
16O 0.178
32S 0.53

• úcinné prurezy nekterých izotopu pro záchyt
  tepelných neutronu

25
Boron Neutron Capture Therapy (BNCT)

• do nádorového ložiska se pomocí vhodné
  slouceniny, která se prednostne vychytává a
  akumuluje v nádorové tkáni, naváží vhodné atomy,
  jejichž jádra mají vysoký s pro záchyt n
• používá se 10B - velký s pro tepelné n, resp.
  jeho slouceniny BSH (merkaptododekarborát
  sodný), ci BPA (dihydroxyboralfenylalanin)
• pripravené nádorové ložisko se ozárí svazkem
  epitermálních n (? 1 eV - 1 keV), které se pri
  pruchodu tkání zpomalují a jsou zachycovány v
  jádrech 10B pri reakci n 10B 7Li (0.84 MeV)
  4He (1.45 Me7) g (0.48 MeV)
• vzniklé ionty mají v tkáni velmi malý dobeh - Li
  ? 5 mm a He ? 9 mm, takže ionizacní energie je
  predávána prakticky pouze príslušným nádorovým
  bunkám
• metoda je zatím zkoušena u mozkových nádoru
  glioblastomu, s pomerne slibnými výsledky
• Japonsko, USA, Petten, Studsvik, Finsko, CR

26
BNCT - foto

• schéma zarízení na merení množství 10B v látce -
  PGNAA

27
Stav metody BNCT ve svete

• zatím (s výjimkou Japonska) ve fázi klinických
  testu (Švédsko a Finsko - jsou po formální
  (legislativní) stránce jsou dále)
•  Japonsko asi 100 pacientu   
•  Spolecný projekt EU (Petten)   asi 50 pacientu
  (první stredisko v Evrope)
•  Švédsko a Finsko  asi 50 pacientu (2003)  
• nejprogresivnejsi (metoda castecne
  zprivatizovana)       
• USA asi 50-100 pacientu
• byla 2 pracoviste MIT a BNL (uzavreno)
• CR - Rež ozarováno 5 pacientu ( na 5 studována
  farmakokinetika)
• všechno nádory na mozku (gliblastoma multiforme -
  nejmalignejší nádorové onemocnení s malou dobou
  prežití), u kterých nelze použít jiné metody
• ve svete se zkoušela i pro nádory kuže
• z fyzikalního hlediska jsou vhodnejší pro tuto
  metodu než mozkové nádory
• ale zde existují víceméne úspešné alternativní
  možnosti
• potreba nových sloucenin

28
BNCT s rychlými n

• rychlé n s energií 20-50 MeV
• mohou být kolimovány presne na tercík
• behem zpomalování je 5 - 10 rychlých n
  zpomaleno natolik, že mohou být zachyceny 10B
• vliv na zdravou tkán?

• rakovina prostaty a plic
• University of Washington Medical Center

29
Radioisotopová terapie

• aplikujeme-li do organismu RA látku, vstoupí do
  metabolického procesu zpusobem, který je dán
  chemickou formou látky - její farmakokinetikou
  podarí-li se oznacit vhodným radionuklidem látku,
  která se selektivne vychytává a akumuluje v
  nádorové tkáni, mužeme dostat velmi efektivní
  zpusob radiacní likvidace tumoru "zevnitr".
• pro vetšinu nádorových procesu bohužel takovou
  vhodnou látku nemáme
• významnou výjimkou je karcinom štítné žlázy -
  thyroidální nádorové bunky si zpravidla
  zachovávají schopnost vychytávat a akumulovat jód
• aplikujeme-li tedy radioaktivní jód 131I
  (perorálne ve forme jodidu sodného), vychytává se
  tento radionuklid v nádorových bunkách štítné
  žlázy (stejne jako neaktivní jód), a to i ve
  vzdálených metastázách.
• zárení beta 131I (t1/2 8d), má v tkáni dolet
  3-4 mm, a likviduje nádorovou tkán "zevnitr", a
  tedy selektivne, pri minimální radiacní záteži
  okolních zdravých tkání
• pro terapii karcinomu štítné žlázy se aplikuje
  aktivita cca 7 GBq radiojódu

30

• THE END

31
(No Transcript)
32
Výskyt zhoubných nádoru (na 100
000 obyvatel)
Úmrtnost na zhoubné nádory (na 100 000
obyvatel)
33

• Prices for Conventional, Natural, Alternative or
  Holistic Tumour / Tumor / Cancer Therapy /
  Treatment in Germany 
•  
• The following prices are presented to give you a
  clear and (almost) definite idea of the costs you
  would be facing if you decide to have an
  operation or other medical treatment done in
  Germany. They are based on the assumption that
  there will be no serious complications and that
  there are no serious risk factors involved (e.g.
  extreme obesity, underlying other diseases, very
  old age etc.) that might create additional
  potentially costly challenges for the German
  doctors and hospitals. Prices do include our
  organisational fees, but they do not cover travel
  expenses, costs for hotels, costs for hiring
  translators etc. Please note that not all of our
  German partners will be able to offer these
  prices, which is why all price quotations should
  be regarded as "starting from". If you decide to
  go to one particular hospital, we will have to
  confirm for you if that prticulr hospital is able
  to perform the required procedure at the quoted
  price or if it might charge a slightly higher
  price.
•  
• This price list is currently under preparation.
  Quotes will be available shortly.
•  
• BRAIN TUMOUR SURGERY 
• Gamma Knife Surgery 11500 EUR or USD (? 7360)
• Open Skull Tumour Surgery from 15000 EUR or USD
  (? 9600)
•  
• CYCLE OF CHEMOTHERAPY 
• In hospital 8000-10000 Euros
• In outpatients facility price to be made
  available shortly
•  
• HYPERTHERMIA TREATMENT CYCLE 
• In hospital from 15.000 EUR (including hospital
  stay of 3 weeks, usually 3 -4 cycles are
  required)
•  
• In outpatient facility price to be made
  available shortly

34

• Cost studies have shown that when compared to
  conventional neurosurgery, the Gamma Knife is
  much less expensive. It eliminates lengthy
  post-surgical hospital stays and expensive
  medication. In addition, there are virtually no
  post-surgical disability and convalescent costs
  with this procedure.

• At present, IMRT is applied primarily to
  prostate, head and neck, breast, and esophageal
  cancers and to those brain tumors close to
  sensitive structures such as the eye. Its
  availability is expanding rapidly whereas in
  1998, only 4 of radiation oncology facilities
  provided IMRT, in 2003, 38 did. 15 Also,
  considerable work is being devoted to make IMRT
  usable in other cancers such as those in the lung
  and abdomen, where motion is a problem.

35
Hadronová terapie ve svete
www.particle.cz/medicine
36
Modulace svazkuPasivní rozptyl
www.particle.cz/medicine
37
Modulace svazkuAktivní skenování
www.particle.cz/medicine
38
Technické požadavky

• dosah ve tkáni
• nádory ocí 2-3,5 cm
• oblast hlavy a krku 2-10 cm
• uvnitr tela 2-25 cm
• potrebná maximální energie
• protony 220-250 MeV
• ionty až 400 MeV/u
• posun Braggova maxima (1-3 mm)
• ? kroky zmeny energie (0,5-1 MeV)
• velikost ozarovacího pole
• dávková rychlost ? tok cástic
• urychlovace
• cyklotron (IBA, Accel)
• synchrotron (PIMMS, PRAMES, Optivus)
• gantry
• aktivní skenování

www.particle.cz/medicine
39
Lehké ionty

• radiobiologie
• vysoká ionizacní hustota (LET)
• husté radikálové shluky
• komplexní poškození DNA
• vyšší biologická úcinnost
• Bragguv peak
• vyšší RBE
• nepríznivý kyslíkový efekt potlacen
• nižší pocet frakcí
• nádory v blízkosti kritických orgánu
• hypoxické radioresistentní nádory
• on-line monitoring predávané dávky - PET

40
Aktivity v rámci CR

• interdisciplinární pracovní skupina Využití
  ionizujících cástic v lékarství a biologii
• 1.LF UK, FZÚ, ÚJF AVCR, ÚJV
• neutronová záchytová terapie (BNCT)
• klinické testy - ÚJV Rež , ÚJF AV CR, Nemocnice
  Na Homolce, Onkologická klinika 1.LF UK a VFN
• hadronová radioterapie
• výzkumné zprávy, studie
• PRAMES (1996-2000)
• Onkologie 2000 PIMMS (gantry)
• studie Onkologické centrum s hadronovou
  radioterapií, FZÚ AVCR, kveten 2002
  http//weber.fzu.cz/projekty/medicine/studie.pdf
• od r.2002 ENLIGHT

41
ENLIGHT
http//www.estro.be/estro/Index.html

• European Network for LIGht Ion Hadron Therapy
  (grant EC, 2002-2005)
• využití iontových svazku v radioterapii
  fyzikálne technické aspekty, indikace, výber
  pacientu, ekonomické otázky
• European Society for Therapeutic Radiology and
  Oncology (ESTRO)
• European Organization for Nuclear Research (CERN)
• European Organisation for Research and Treatment
  of Cancer (EORTC)
• Gesellschaft für Schwerionenforschung GmbH,
  Darmstadt (GSI)
• German Cancer Research Center (DKFZ Heidelberg),
  German Heavy Ion Project (GHIP)
• Fondazione per Adroterapia Oncologica (TERA)
• Karolinska Institutet
• ETOILE Project, Université Claude Bernard Lyon 1
• Med-Austron, Wien
• FZR - Project Forschungszentrum Rossendorf
• Linköping University
• Hospital Virgen de la Macarena
• Charles University Praha

42
Radiofarmaka
UJV Rež produkuje
Lécivý prípravek indikace
131I Natrium Iodhipuricum diagnostika funkce ledvin
131I jodid sodný roztok diagnostické aplikace štítné žlázy
Chlorid thalný 201Tl diagnostika poruch prokrvení srdce
Gallium citricum 67Ga lokalizace nádoru mekkých tkání (vcetne Hodgkinovy choroby, zhoubných nádoru vajecníku, nádoru jater),
111In chlorid inditý znacení komplexotvorných látek, protilátek a bunecných složek krve
153Sm paliativní lécba bolestivých kostních metastáz pri nádorových onemocneních, predevším karcinomu prostaty, prsu, plic a jiných
43
Radioterapie (II)

• Radioterapie je založena na schopnosti
  ionizujících cástic inaktivovat (usmrtit)
  jednotlivé bunky. Bunkám (jejich jádrum) je pri
  ozárení predána urcitá energie, která vede k
  jejich poškození. Mnohá takto vzniklá poškození
  je bunka schopna opravit, nekterá však vedou k
  jejímu znicení. Pravdepodobnost bunecné
  inaktivace vzrustá s energií predávanou
  jednotlivým bunkám. Pro ruzné druhy bunek muže
  být tato pravdepodobnost znacne rozdílná.
• Biologický úcinek na bunku daného typu závisí
  krome predané dávky ješte na dalších faktorech, z
  nichž za nejduležitejší lze oznacit tzv. lineární
  prenos energie (linear energy transfer - LET)
  inaktivacní úcinek na jednotlivé bunky je tím
  vetší, cím více energie predávají cástice
  ozarovacího svazku tkáni na jednotku délky své
  dráhy. Dalším duležitým faktorem je tzv.
  kyslíkový pomer inaktivacní úcinek je nižší,
  pokud bunka obsahuje menší množství molekulárního
  kyslíku. Tento rozdíl se však postupne zmenšuje
  pro zárení s vyšším lineárním prenosem energie.
• Aby bylo možné plne využít možností radioterapie
  a rozhodnout o její optimální aplikaci, je nutné
  znát všechny zákonitosti, které se pri
  radiobiologickém mechanismu uplatnují. Týká se to
  jak úcinku na jednotlivá bunecná jádra, tak i
  celkového úcinku na príslušnou ozarovanou tkán ci
  organismus.

44

• PSI
• The displacement of the spot position in the body
  is always performed with the beam switched off.
  For the fastest varying spot motion we use a
  deflecting magnet (the sweeper magnet ). The
  motion along the second axis of scanning is
  realized with a range shifter system , which
  scans the dose spot in depth. The third direction
  is covered by the motion of the patient table
  itself, which is the slowest and the least
  frequently used motion. The beam is a parallel
  beam with about 7mm FWHM (full width at half
  maximum) and is scanned in an orthogonal matrix
  in steps of 4 or 5 mm. For a one litre target
  volume typically 10'000 spots are deposited in
  less than 5 minutes.
• Proton radiotherapy of ocular tumors The OPTIS
  project
• The first proton therapy facility in Western
  Europe Over 3000 patients treated

45

• Interoperative Radiotherapy is a method of
  delivering radiation during surgery by directly
  exposing cancers to electron beam radiation with
  normal structures being removed from the
  treatment field. It is used to treat gynecologic
  cancers, colorectal tumors, biliary tract tumors,
  retroperitoneal tumors, and certain recurrent
  head and neck tumors. This treatment is
  coordinated by board-certified radiation
  oncologists and surgeons, with consultation from
  other medical specialties as needed.

46
Protecting the Embryo/Fetus

• The only way to protect the embryo/fetus from
  excess radiation is to protect the mother
• Belly badge for the baby is issued
• Bioassay for radioactive material intake is
  initiated and repeated monthly
• Dose to baby is measured/ estimated and reported
• Historically, pregnant women were not allowed to
  work with radiation
• Loss of position and Loss of pay
• To protect her baby, a mother must voluntarily,
  in writing, declare herself pregnant
• Present to Principal User/Supervisor and to the
  Radiation Control Office
• Additional information is available through the
  Radiation Control Office
• Confidential discussions with RSO about radiation
  risks to embryo/fetus
• Even if just planning to get pregnant
• Arrangements may be made to discuss with female
  radiation health professional

47
(No Transcript)
48
Relative Biological Effectiveness (RBE)
Quality factor (Q) radiation Q photon,
? 1 proton, neutron 10 alpha 20
49
Ln (S)
Shoulder of curve indicates cell repair at low
doses
No shoulder - no cell repair
Neutrons
Effect
Gamma Photons
Dn
Dg
Same Biological Effect Different Dose from 2
types of radiation
Dose
50
Occupational Dose to the Lens of the Eye
Dose must not exceed 15 rem/ yr
51
Occupational Dose Limit for Declared Pregnant
Mothers and Occupational Minors
Dose must not exceed 0.5 rem or 500 mrem during
the gestation period for declared pregnant
mothers. Occupational minors must not exceed
this dose in a year long period
52
Radiation Effects for EmbryoDeclaration of
Pregnancy for Occupational Mothers

• Rapidly dividing and non-specialized cells are
  more sensitive to radiation
• Birth defects have been observed
• Dose limit to embryo / fetus is 500 mrem for the
  gestation period