Что такое лучевая терапия?

Что есть что в ядерной сфере

Лучевая терапия, или радиотерапия, — это вид противораковой терапии, при котором специалисты уничтожают раковые клетки в организме пациента, подвергая их воздействию ионизирующего излучения.

Одним из самых распространенных методов лечения рака является дистанционная лучевая терапия, или телетерапия. (Инфографика: А. Варгас/МАГАТЭ)

Одной из наиболее распространенных причин смерти в мире являются онкологические заболевания. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), в 2020 году от них умерло около 10 миллионов человек, более 380 000 из этих смертей было зарегистрировано в России и странах СНГ.

Лучевая терапия (радиотерапия) — это вид противораковой терапии, при котором специалисты уничтожают раковые клетки в организме пациента, подвергая их воздействию ионизирующего излучения, такого как рентгеновские лучи, гамма-лучи, электроны высоких энергий или тяжелые частицы. Это один из наиболее широко применяемых методов лечения рака. Лучевая терапия в тот или иной момент в течение болезни требуется примерно половине всех онкобольных.

Как лучевая терапия помогает бороться с раком?

Рак — это заболевание, при котором клетки в определенной области тела начинают бесконтрольно расти и размножаться, образуя опухоли, которые поражают окружающие ткани и органы, иногда распространяясь через кровеносную или лимфатическую систему и на другие части тела.

Лучевая терапия предусматривает использование тщательно подобранных доз ионизирующего излучения, воздействие которого повреждает ДНК раковых клеток. ДНК управляет процессом деления клеток. Под воздействием излучения опухоль уменьшается и, в некоторых случаях, погибает. Лучевая терапия используется с 1890-х годов для лечения почти всех видов рака. Она применяется для лечения рака и купирования симптомов заболевания отдельно или в сочетании с другими методами лечения, такими как химиотерапия или хирургическое вмешательство.

radiotherapy_v3_sp_-_copy_cancer_cell.png

(Инфографика: А. Варгас/МАГАТЭ)

Виды лучевой терапии

В зависимости от типа и локализации рака, онкологи-радиологи используют по отдельности или в комплексе два вида лучевой терапии: внешнюю — телетерапию, и внутреннюю — брахитерапию.

Для проведения необходимого лечения требуется команда, состоящая из квалифицированных специалистов: онколога-радиолога, медицинского физика и техника-радиолога, которые, используя излучение, стремятся уничтожить опухоль с минимальным ущербом для здоровых клеток.

Телетерапия

Наиболее распространенным видом лучевой терапии является телетерапия, в процессе которой опухоль облучают с помощью высокоэнергетических пучков. В этом случае пучок излучения формируется установкой, расположенной на расстоянии от пациента, например, линейным ускорителем или кобальтовой установкой.

Во время сеанса терапии пациент должен лежать неподвижно, в то время как элементы установки перемещаются вокруг его тела, направляя на опухоль под разными углами пучки излучения в тщательно подобранных дозах. Размер и форму пучка регулируют так, чтобы излучение было сфокусировано на опухоли, не затрагивая нормальные ткани.

radiotherapy_v3_sp_-_copy_teletherapy.png

Дистанционная лучевая терапия используется для лечения многих видов опухолей, в том числе в областях головы, шеи, груди, легких или толстой кишки. (Инфографика: А. Варгас/МАГАТЭ)

Брахитерапия

При брахитерапии внутрь тела пациента помещают небольшой закрытый радиоактивный источник, что позволяет направить значительную дозу радиации непосредственно на опухоль с минимальным воздействием на окружающие ткани.

Источник может быть установлен на определенное время или на постоянной основе. В случаях, когда источник устанавливают на время, капсула, содержащая цезиевый, иридиевый или кобальтовый источник, вводится в организм с помощью иглы или специального аппликатора. В зависимости от мощности источника, капсула может быть размещена в организме на период от нескольких минут до нескольких дней. В случаях, когда источник устанавливают на постоянной основе, в организм вводят имплант, размером примерно с рисовое зерно, содержащий, к примеру, йод-125, который воздействует на опухоль с помощью излучения, а затем со временем теряет свою радиоактивность.

radiotherapy_v3_sp_-_copy_brachytherapy.png

Брахитерапия часто используется для лечения рака простаты, молочной железы, кожи и некоторых видов опухолей в области головы и шеи. (Инфографика: А. Варгас/МАГАТЭ)

Насколько эффективна лучевая терапия?

Лучевая терапия — это эффективный и хорошо зарекомендовавший себя метод, ежегодно используемый для лечения миллионов пациентов, страдающих от рака мозга, молочной железы, головы и шеи, шейки матки, предстательной железы, кожи и других видов рака. Результат применения лучевой терапии проявляется не сразу, а со временем — после окончания лечения может пройти несколько дней, недель или даже месяцев, прежде чем воздействие лучевой терапии на опухоль станет заметно.

Такие нововведения в области лучевой терапии, как трехмерная конформная лучевая терапия, лучевая терапия с модуляцией интенсивности и лучевая терапия с визуальным контролем, помогают с высокой точностью определить целевую область и с максимальной эффективностью доставить необходимую дозу облучения, нанося минимальный ущерб здоровым клеткам, тканям и органам.

Каковы побочные эффекты лучевой терапии?

Побочные эффекты лучевой терапии зависят от дозы облучения и части тела, подвергаемой облучению. Пациенты могут столкнуться с краткосрочными и долгосрочными побочными эффектами, в то время как некоторые могут вообще не испытывать никаких побочных эффектов.

Безопасна ли лучевая терапия?

Телетерапия, проводимая при помощи специализированного оборудования командой высококвалифицированных медицинских работников, является безопасной. Несмотря на то, что некоторые пациенты могут испытывать побочные эффекты, другие люди, включая врачей или членов семьи, находящихся рядом с пациентом во время лечения, не подвергаются риску облучения.

Телетерапия не делает пациентов радиоактивными. Риски, связанные с брахитерапией, также минимальны. Когда радиоактивный источник временно вводится в организм, пациент должен оставаться в больнице в особых условиях, чтобы избежать риска облучения посторонних лиц и персонала. После удаления источника в организме не остается остаточной радиации.

В случаях, когда имплант вводится на постоянной основе, его устанавливают таким образом, чтобы исходящее излучение поглощалось опухолью. Перед тем, как выписать пациента из больницы, врачи тщательно обследуют пациента, чтобы убедиться в том, что мощность испускаемого источником излучения в достаточной степени снизилась.

Какова роль медицинской визуализации в лучевой терапии?

Важнейшую роль в работе с онкобольными играет медицинская визуализация, которая необходима для планирования лечения с помощью лучевой терапии, проведения лечения и оценки его  эффективности. Использование передовых методов визуализации в лучевой терапии кардинальным образом изменило подход к лечению рака и улучшило его результаты для пациентов. В этом контексте медицинская визуализация выполняет следующие функции.

Оценка локализации и распространения заболевания

Медицинская визуализация позволяет определить, находится ли рак на ранней стадии или распространился на другие части тела. Проводимые с помощью визуализации процедуры, такие как биопсия, являются минимально инвазивными и необходимы для точной диагностики тканей.

Медицинские методы визуализации, такие как компьютерная томография (КТ), ультразвук, магнитно-резонансная томография (МРТ) и позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ), необходимы для точной диагностики и определения стадии рака. Эти методы помогают определить локализацию, размер и степень распространения опухоли, а также ее связь с прилегающими тканями и наличие метастазов.

Составление плана лечения

Визуализация используется при составлении плана лечения: от медикаментозного вмешательства и лучевой терапии до хирургического вмешательства или, в некоторых случаях, паллиативной помощи. При планировании лучевой терапии с помощью медицинской визуализации создаются трехмерные изображения опухоли, что позволяет более точно направить на нее излучение, минимизируя повреждение здоровых тканей.

Лучевая терапия с визуальным контролем (ЛТВК) предусматривает использование в процессе лучевой терапии медицинской визуализации в режиме реального времени. Этот метод позволяет обеспечить точную и равномерную доставку доз облучения.

igbt-scifobulletin2019-contouringandplanning.jpg

Детализированные медицинские снимки позволяют специалистам распознать опухоли, здоровые ткани и внутренние органы, чтобы правильно рассчитать воздействие на раковые клетки. (Фото: Auna Oncosalud)

Какую роль играет МАГАТЭ?

  • В 2022 году МАГАТЭ запустило инициативу «Лучи надежды», призванную содействовать внедрению и совершенствованию услуг лучевой терапии и медицинской визуализации для онкобольных. Инициатива направлена на укрепление потенциала в области радиационной медицины там, где это наиболее необходимо, а также предоставление руководящих принципов, доступа к обучению, технологий и контроля качества в странах, которые в настоящее время имеют ограниченный доступ к лучевой терапии или не имеют его вовсе. Кроме того, инициатива «Лучи надежды» поддерживает развитие региональных центров, целью которых является улучшение образования, исследовательской деятельности, обучения, обеспечения качества и инфраструктуры в регионе.
  • В рамках Программы действий по лечению рака (ПДЛР) МАГАТЭ, в сотрудничестве с ВОЗ и другими международными партнерами, оказывает странам поддержку в укреплении их государственных онкологических служб, содействуя обмену научными знаниями, организуя различные учебные мероприятия и предоставляя новейшее оборудование. Оказываемая МАГАТЭ помощь помогла многим странам укрепить свой потенциал радиационной медицины, в том числе лучевой терапии, радиологии и ядерной медицины.
  • С 2004 года МАГАТЭ проводит экспертизы имПАКТ. Они являются уникальным способом анализа, помогающим странам улучшить эффективность комплексной борьбы с раком. Экспертизы имПАКТ позволяют оценить возможности и потребности стран в области лечения рака для того, чтобы определить приоритетные меры, необходимые для эффективной борьбы с этим заболеванием.
  • МАГАТЭ помогает странам в безопасном и эффективном применении методов радиационной медицины, разрабатывая согласованные на международном уровне руководства и рекомендации, которые охватывают передовые практики в области радиационной дозиметрии. Кроме того, оно помогает странам в определении допустимых норм профессионального облучения, предоставляя рекомендации, содержащиеся в нормах безопасности МАГАТЭ.
  • МАГАТЭ учредило Программу в области здоровья человека, направленную на оказание поддержки государствам-членам в использовании ядерных методов для профилактики, диагностики и лечения рака. Программа обеспечивает доступ к техническим экспертным знаниям в области радиационной онкологии, а также содействует развитию и координации исследований в области клинической радиационной онкологии и прикладной радиационной биологии.
  • МАГАТЭ располагает дозиметрической лабораторией, которая играет ключевую роль в накоплении и распространении передового опыта в области безопасного и эффективного использования радиации для диагностики и лечения рака. Лаборатория предоставляет услуги по обеспечению качества, связанные с медицинской физикой и дозиметрией, включая калибровку эталонных источников, используемых для дозиметрических измерений, и услуги по дозиметрическому аудиту.
  • МАГАТЭ является администратором платформы по радиационной защите пациентов (RPOP) — ведущего ресурса по безопасному и эффективному использованию радиации в медицине для специалистов в области здравоохранения, пациентов и общественности.
  • МАГАТЭ поддерживает функционирование базы данных DIRAC, являющейся авторитетным источником информации о радиотерапевтических центрах. Это база данных содержит наиболее полную информацию о ресурсах, имеющихся в сфере лучевой терапии, включая информацию о центрах лучевой терапии, телетерапевтических установках, установках для брахитерапии, системах планирования лечения, системах компьютерной томографии и тренажерах.

How does radiation therapy work against cancer?

Cancer is a condition in which cells in a specific part of the body begin to grow and reproduce uncontrollably, forming tumours which affect surrounding tissues and organs and sometimes spread to other parts of the body through the bloodstream or lymphatic system.

Radiotherapy involves using carefully selected doses of ionizing radiation to damage the DNA of cancer cells. The DNA controls how they divide. Radiation causes the tumour to shrink and, in some cases, die. Radiation therapy has been used since the 1890s to treat almost all types of cancer. It is applied alone or in combination with other treatments, such as chemotherapy or surgery, to cure cancers or control symptoms of the disease.

radiotherapy_v3_cancer_cell.jpg

(Graphic: A. Vargas/IAEA)

Types of radiation therapy

Depending on the type and location of cancer, radiation oncologists use two types of radiation therapy, alone or in combination: external, also known as teletherapy, and internal, or brachytherapy.

The selected treatment needs a team of qualified experts, consisting of a radiation oncologist, medical physicist and radiation therapy technologist, who use radiation to destroy the tumour while minimizing harm to healthy cells.

Teletherapy

The most common type of radiation therapy is teletherapy, whereby radiation is delivered to the tumour area in the form of a high-energy beam. This radiation is emitted from a machine located at a distance from the body, such as a cobalt unit or a linear accelerator.

During the therapy, the patient lies motionless on a table while the machine moves around the body, directing precise doses of radiation at the tumour from several angles. The beam size and shape are carefully adjusted to deliver the dose to the tumour while sparing the normal tissues.

radiotherapy_v3_teletherapy.jpg

External radiotherapy is used to treat many types of tumours, including in the head, neck, breast, lung or colon. (Graphic: A. Vargas/IAEA)

Brachytherapy

With brachytherapy, a small encapsulated radioactive source is placed inside the body, enabling a high dose of radiation to be delivered directly to the tumour with only minimal impact on the surrounding tissues.

The source can be placed either temporarily or permanently. For temporary application, a capsule containing caesium, iridium or cobalt sources is inserted through a needle or a special applicator. Depending on the dose delivered by the source, the capsule can remain in the body for several minutes to several days. For permanent application, an implant – one example of which is iodine-125 and is usually about the size of a rice grain – is inserted into the body and targets the tumour with radiation, before losing its radioactivity over time.

radiotherapy_v3_brachytherapy.jpg

Brachytherapy is often used to treat prostate, breast, skin and some head and neck cancers. (Graphic: A. Vargas/IAEA)

How effective is radiotherapy?

Radiotherapy is a highly effective and well-established treatment that millions of patients undergo every year for brain, breast, head and neck, cervical, prostate, skin and other cancers. The effects of the therapy can be seen over time, rather than immediately, and it can take days, weeks or months after the end of the treatment to see the impact of the radiotherapy on the tumour.

Some of the latest advances in radiotherapy, including 3-D conformal radiotherapy, intensity-modulated radiotherapy and image-guided radiotherapy, help define the target area with high accuracy and effectively deliver precise doses of radiation, causing only minimal damage to healthy cells, tissues and organs.

What are the side effects of radiation therapy?

Side effects depend on the amount of radiation used in radiotherapy and the part of the body that has been irradiated. Patients may experience short- and long-term side effects or no side effects at all.

Is radiotherapy safe?

Teletherapy, conducted with specially designed equipment by a team of highly qualified healthcare professionals, is safe. While patients may experience side effects, others, including doctors or family members near the patient during treatment, are not at any risk of radiation.

Teletherapy does not make patients radioactive. The hazards associated with brachytherapy are also minimal. When the radioactive source is put inside temporarily, the patient remains in the hospital, under special conditions to prevent the staff and public from being exposed to radiation. Once the source has been removed, there is no residual radiation in place.

A permanent implant is placed in such a way that the radiation is absorbed by the tumour. To make sure that the radiation levels are sufficiently low, doctors carry out a special check before they release the patient from the hospital.

What is the role of medical imaging in radiotherapy?

Medical imaging plays a crucial role in cancer patient management and is requisite for the planning, delivery and evaluation of radiotherapy treatment. The integration of advanced imaging techniques in radiotherapy has revolutionised cancer care and improved patient outcomes. In this context, the role of medical imaging includes:

Evaluation of disease location and spread

Determining whether the cancer is at an early stage or has spread to other parts of the body is done through medical imaging. Image-guided procedures such as biopsies are minimally invasive and are necessary for accurate tissue diagnosis.

Medical imaging modalities, such as computed tomography (CT), ultrasound, magnetic resonance imaging (MRI) and positron emission tomography (PET), are essential for accurate cancer diagnosis and staging. These techniques help identify the location, size and extent of the tumour, as well as its relationship to adjacent structures and the presence of metastases.

Treatment planning       

Imaging is used for treatment planning: from medication and radiotherapy to surgery or, in certain cases, palliation. During radiotherapy planning, medical imaging generates three-dimensional images of the tumour, allowing for better radiation therapy targeting of the tumour while minimising damage to healthy tissues.

Image-Guided Radiotherapy (IGRT) incorporates real-time medical imaging into the radiotherapy process to ensure accurate and consistent delivery of radiation doses.

igbt-scifobulletin2019-contouringandplanning.jpg

Detailed medical images enable health professionals to distinguish between tumours, healthy tissues and organs to ensure cancer cells are correctly targeted. (Photo: Auna Oncosalud)

What is the role of the IAEA?

  • In 2022, the IAEA launched the Rays of Hope initiative to support the establishment and expansion of radiotherapy and medical imaging services for cancer patients. Where most needed, it aims at building capacity for radiation medicine and supporting the provision of training, guidance, technology and quality control to countries that currently have little or no access to radiation therapy. In addition, the Rays of Hope initiative supports the development of Anchor Centres, which are regional centres with the aim of enhancing education, research, training, quality assurance and infrastructure in the region. 
  • Through its Programme of Action for Cancer Therapy (PACT) and in cooperation with the WHO and other global partners, the IAEA supports countries in enhancing their national cancer care services, facilitating the transfer of scientific knowledge, organizing educational and training activities and providing cutting-edge equipment. The assistance provided by the IAEA has helped many countries to set up and strengthen radiation medicine capabilities, including radiotherapy, radiology and nuclear medicine.
  • Since 2004, the IAEA has carried out imPACT Reviews — a unique assessment tool which supports countries in improving comprehensive cancer control. imPACT Reviews assess a country’s cancer care capacities and needs to determine priority interventions necessary for effectively responding to its cancer burden.
  • The IAEA helps countries with the safe and effective use of radiation medicine, issuing internationally harmonized guidelines and best practice recommendations on radiation dosimetry. It also assists countries in establishing appropriate occupational radiation norms by providing guidance through its Safety Standards.
  • The IAEA has established the Human Health Programme to support Member States in using nuclear techniques to prevent, diagnose and treat cancer. The Programme provides technical expertise in radiation oncology and promotes and coordinates research in clinical radiation oncology and applied radiation biology.
  • The IAEA maintains a dosimetry laboratory, which plays a key role in establishing and disseminating best practices in the safe and effective use of radiation for the diagnosis and treatment of cancer. The laboratory offers important quality assurance services related to medical physics and dosimetry, including the calibration of reference standards used for dosimetry measurements and dosimetry auditing services.
  • The IAEA hosts the Radiation Protection of Patients (RPOP) platform – the leading resource for health professionals, patients and the public on the safe and effective use of radiation in medicine.
  • The IAEA maintains a database, the DIrectory of RAdiotherapy Centres (DIRAC). It is the most comprehensive database on radiotherapy resources, including information on radiotherapy centres, teletherapy machines, brachytherapy units, treatment planning systems, computed tomography systems and simulators.