thumb|Naprava za mikrožarkovno radioterapijo v pospeševalniku Canadian Light Source, april 2011 Prostorsko frakcionirana radioterapija (, kratica SFRT) je radioterapevtska tehnika, za katero je značilna nehomogena oziroma prostorsko modulirana porazdelitev doze znotraj tarčnega volumna. V nasprotju s konvencionalno radioterapijo, kjer je cilj čim bolj enakomerna porazdelitev doze po celotnem tumorju, SFRT ustvarja izmenična območja visokih in nizkih odmerkov sevanja. Uporablja se predvsem pri zdravljenju velikih ali radiorezistentnih tumorjev, pri katerih je z običajnimi radioterapevtskimi pristopi težko doseči predpisano tumorsko dozo ob sprejemljivi stopnji toksičnosti.

Zgodovina

SFRT izvira iz mrežne terapije (GRID therapy), ki jo je leta 1909 predstavil Kohler. Pri tej tehniki se je obsevanje izvajalo skozi perforirano kovinsko mrežo, ki je ustvarila prostorsko nehomogeno porazdelitev doze. Z uvedbo megavoltnih obsevalnih naprav je uporaba metode upadla, ponovno zanimanje zanjo pa se je pojavilo v devetdesetih letih 20. stoletja zaradi poročil o uspešni uporabi pri zdravljenju velikih in ponavljajočih se tumorjev.

Fizikalna načela

SFRT temelji na ustvarjanju območij visokih (peaks) in nizkih (valleys) doz znotraj tumorja. Pomemben parameter pri vrednotenju takšnih porazdelitev je razmerje med vršno in dolinsko dozo (Peak-to-Valley Dose Ratio, PVDR), ki opisuje stopnjo dozne nehomogenosti. Visoko razmerje PVDR omogoča dostavo visokih lokalnih doz v posamezne dele tumorja ob hkratnem zmanjšanju obremenitve okoliškega normalnega tkiva. Klinično se SFRT najpogosteje izvaja kot enkratna aplikacija visokega odmerka (10–20 Gy), pogosto v kombinaciji z nadaljnjim konvencionalnim obsevanjem.

Vrste prostorsko frakcionirane radioterapije

Med najpogostejše oblike prostorsko frakcionirane radioterapije sodijo:

GRID terapija, najstarejša oblika SFRT, pri kateri se obsevanje izvaja skozi perforirano mrežo, ki ustvari izmenična območja visokih in nizkih doz. LATTICE radioterapija, tridimenzionalna nadgradnja GRID terapije, pri kateri so območja visokih doz prostorsko razporejena znotraj tumorja, medtem ko preostali deli prejmejo nižje odmerke sevanja. SBRT-PATHY (Stereotactic Body Radiotherapy – Partial Tumor Irradiation Targeting Hypoxic Segment), pri kateri se stereotaktično obsevanje usmeri predvsem v hipoksični oziroma slabo prekrvljeni del tumorja z namenom sprožitve lokalnih in sistemskih bioloških odzivov. Protonska in ionska SFRT, ki zaradi fizikalnih lastnosti nabitih delcev, predvsem Braggovega vrha, omogoča zmanjšanje izstopne doze v zdravih tkivih in izboljšanje terapevtskega razmerja. Mikrožarkovna radioterapija (Microbeam Radiation Therapy, MRT) in minižarkovna radioterapija (Minibeam Radiation Therapy, MBRT), ki uporabljata zelo ozke žarkovne snope za ustvarjanje izrazitih doznih gradientov.

Radiobiološki učinki

Mehanizmi delovanja SFRT niso popolnoma pojasnjeni. Raziskave kažejo, da njeni učinki presegajo neposredno uničenje tumorskih celic. Pomemben pojav predstavlja učinek opazovalca (bystander effect), pri katerem obsevane celice sproščajo signalne molekule, ki povzročijo poškodbe ali odmrtje tudi v sosednjih neobsevanih celicah. Posledično lahko pride do protitumorskega učinka tudi v območjih, ki niso prejela visokega odmerka sevanja. Pomembno vlogo ima tudi poškodba tumorskega žilja. Visoki lokalni odmerki sevanja lahko povzročijo poškodbo endotelijskih celic, zmanjšano prekrvitev tumorja ter posledično nekrozo in odmrtje tumorskih celic.

Imunski odziv

SFRT lahko spodbuja protitumorski imunski odziv s sproščanjem tumorskih antigenov in aktivacijo imunskih celic. Poseben pojav predstavlja abskopalni učinek, pri katerem se regresija tumorjev pojavi tudi zunaj neposredno obsevanega območja. Domneva se, da je ta pojav posledica sistemske aktivacije imunskega sistema po obsevanju. Zaradi teh opažanj se SFRT vse pogosteje raziskuje v kombinaciji z imunoterapijo. Trenutne raziskave nakazujejo, da se optimalni odmerki za sprožitev imunskega odziva gibljejo med 8 in 10 Gy na frakcijo, običajno v eni do treh frakcijah.

Klinična uporaba

SFRT se uporablja predvsem pri zdravljenju velikih primarnih ali razsejanih tumorjev, pri katerih bi bilo z običajnimi radioterapevtskimi tehnikami težko doseči zadostno dozo brez pomembne toksičnosti. Klinične raziskave poročajo o lajšanju simptomov, zmanjšanju prostornine tumorja, objektivni regresiji tumorjev, lokalni kontroli bolezni ter razmeroma nizki stopnji akutnih in poznih neželenih učinkov. Uporaba tehnike je opisana pri različnih vrstah tumorjev, vključno s sarkomi, ploščatoceličnimi karcinomi glave in vratu ter drugimi radiorezistentnimi novotvorbami.

Prednosti in prihodnji razvoj

Pomembna prednost SFRT je potencialno izboljšano terapevtsko razmerje. Zaradi prostorske razporeditve visokih in nizkih doz lahko normalna tkiva ohranijo večjo stopnjo celičnega preživetja, medtem ko je protitumorski učinek ohranjen. Ta pojav velja za enega izmed možnih razlogov za nizko stopnjo toksičnosti, opaženo v kliničnih raziskavah.

Nadaljnji razvoj SFRT je usmerjen v uporabo protonskih in ionskih snopov, mikrožarkovne in minižarkovne radioterapije ter kombinacijo z imunoterapijo. Pomembno raziskovalno področje predstavlja tudi biološko vodeno načrtovanje zdravljenja, pri katerem se z uporabo naprednih slikovnih metod določajo biološko najbolj aktivna območja znotraj tumorja za usmerjeno dostavo višjih doz sevanja.

Sklici

Kategorija:Radioterapija Kategorija:Onkologija