Radiochirurgie, také známá jako stereotaktická radioterapie, je lékařský zákrok, který umožňuje neinvazivní léčbu benigních a maligních stavů, avaskulárních malformací (AVM) a některých funkčních poruch pomocí směrovaných paprsků ionizujícího záření. Jedná se o poměrně nedávnou techniku (1951), která se používá k ablaci, pomocí přesného dávkování záření, intrakraniálních a extrakraniálních nádorů a jiných lézí, které by mohly být jinak nepřístupné nebo nedostatečné pro otevřenou chirurgii. Existuje mnoho nervových onemocnění, u kterých je konvenční chirurgická léčba obtížná nebo má mnoho zhoubných následků pro pacienta, v důsledku poškození tepen, nervů a dalších životně důležitých struktur.
Definice a aplikace
Pacienti mohou být léčeni během jednoho až pěti dnů a ambulantně. Pro srovnání, průměrný pobyt v nemocnici na kraniotomii (konvenční neurochirurgie, vyžadující otevření lebky) je asi 15 dní. Radiochirurgie stojí méně než konvenční chirurgie a s mnohem menší nemocností, např. mortalitou, bolestí a pooperačními komplikacemi, jako je krvácení a infekce. Doba rekonvalescence je minimální a v den po léčbě se pacient může vrátit ke svému normálnímu životnímu stylu, bez jakýchkoli obtíží. Hlavní nevýhodou radiochirurgie ve vztahu k otevřené chirurgii je doba potřebná k dosažení požadovaných účinků, zatímco její neinvazivní charakter je možná její hlavní výhodou.
Radiochirurgie byla poprvé vyvinuta v Karolinském institutu ve Stockholmu ve Švédsku v roce 1949. Vyvinuli ji společně Dr. Lars Leksell, neurochirurg a Bjorn Larsson, radiobiolog z univerzity v Uppsale. Leksell zpočátku používal protony z cyklotronu k ozařování nádorových lézí mozku.
Aby bylo dosaženo vysokého stupně přesnosti, je hlava pacienta umístěna na tuhém referenčním rámu zvaném stereotaktický rám, který je vložen do kovové přilby.
Lineární urychlovač (LINAC) může být také použit k provedení radiochirurgie. Radiochirurgie založená na LINACu byla průkopníkem na University of Florida College of Medicine a představena Betti a Colombem v polovině 80. let. Jsou použity vysokoenergetické, úzce zaměřené paprsky rentgenových paprsků.
Konečně v některých lékařských centrech, například v Bostonu a v Kalifornii, se od 60. let 20. století používají urychlovače částic postavené pro výzkum fyziky vysokých energií k léčbě mozkových nádorů a arteriovenózních malformací mozku u lidí.
Základním principem radiochirurgie je selektivní ionizace tkáně pomocí vysokoenergetických paprsků záření. Ionizace je tvorba iontů a volných radikálů, které jsou obvykle pro buňky škodlivé. Tyto ionty a radikály, které mohou vzniknout z vody v buňce nebo z biologických materiálů, mohou způsobit nenapravitelné poškození DNA, proteinů a lipidů, což vede k odumírání buňky. Biologická inaktivace se tedy provádí v objemu tkáně, která má být ošetřena, s přesným destruktivním účinkem. Dávka záření se obvykle měří v šedé barvě, kde jedna šedá (Gy) je absorpce jednoho joulu na kilogram hmoty. Jednotkou, která se snaží vzít v úvahu jak různé orgány, které jsou ozářeny, tak druh záření, je sievert, jednotka, která popisuje množství uložené energie i biologickou účinnost.
Aby bylo možné provést optimální radiochirurgický zákrok, radiační onkolog vybere nejlepší typ záření, které má být použito a jak bude dodáno. Pro naplánování výskytu a dávkování záření fyzici vypočítají mapu zobrazující čáry stejné absorbované dávky záření na hlavě pacienta (tomu se říká izodová mapa). Informace o umístění nádoru se získávají z řady počítačových tomogramů, které jsou pak dodávány do speciálního plánovacího počítačového softwaru.
Stereotaktická radiochirurgie obecně využívá gama záření a rentgenové záření. Roste také zájem o využití částicové terapie, jako jsou protony a uhlíkové ionty, pro radiochirurgii, i když to není běžně dostupné.
Emisní hlava (nazývaná „portál“) se mechanicky otáčí kolem pacienta, a to v úplném nebo částečném kruhu. Stůl, na kterém pacient leží, tzv. „gauč“, lze také posouvat v malých lineárních nebo úhlových krocích. Kombinace pohybů portálu a gauče umožňuje počítačové plánování objemu mozkové tkáně, která bude ozářena. Pro léčbu mozku jsou nejvhodnější přístroje s energií 6 MeV, a to díky hloubce terče. Průměr energetického paprsku, který opouští emisní hlavu, lze navíc upravit na velikost léze pomocí zaměnitelných kolimátorů (otvor o různých průměrech, od 5 do 40 mm, v krocích po 5 mm). Existují také vícelistové kolimátory, které se skládají z řady kovových letáků, jimiž lze během léčby dynamicky pohybovat, aby se radiační paprsek přizpůsobil hmotě, která má být odstraněna. Linaky poslední generace jsou schopny dosahovat extrémně úzkých geometrií paprsku, například 0,15 až 0,3 mm. Proto mohou být použity pro několik druhů operací, které se dosud provádějí otevřeným nebo endoskopickým chirurgickým zákrokem, například pro trojklannou neuralgii apod.
Protony, mohou být také použity v radiochirurgii Proton Beam Therapy (PBT). Protony jsou produkovány lékařským synchrotronem, který je extrahuje z materiálů dárců protonů a urychluje je v postupných cestách kruhovým, evakuovaným potrubím, za použití silných magnetů, dokud nedosáhnou dostatečné energie (obvykle asi 200 MeV), která jim umožní přibližně projít lidským tělem, a pak se zastaví. Poté jsou uvolněny směrem k ozařovacímu cíli, který je oblastí v těle pacienta. V některých přístrojích, které dodávají pouze určitou energii protonů, bude mezi počáteční paprsek a pacienta vložena speciální plastová maska, aby se energie paprsku upravila pro správné množství průniku. Kvůli efektu Bragg Peak má protonová terapie oproti jiným formám záření výhody, protože většina energie protonu je uložena v omezené vzdálenosti, takže tkáně mimo tento rozsah (a tedy do jisté míry i tkáně uvnitř tohoto rozsahu) jsou před účinky záření ušetřeny. Tato vlastnost protonů, která byla nazvána „efekt hloubkového náboje“, umožňuje vytvořit konformní distribuci dávek kolem i velmi nepravidelně tvarovaných cílů a vyšší dávky na cíle obklopené nebo zastavené radiačně citlivými strukturami, jako je optický chiasmus nebo mozkový kmen. V posledních letech však techniky „modulované intenzitou“ umožnily dosáhnout podobných konformit pomocí radiochirurgie lineárním urychlovačem.
Výběr správného druhu záření a přístroje závisí na mnoha faktorech, včetně typu léze, velikosti a umístění ve vztahu ke kritickým strukturám. Data naznačují, že podobné klinické výsledky jsou možné u všech těchto metod. Důležitější než použitý přístroj jsou otázky týkající se indikací léčby, celkové podané dávky, plánu dělení do frakcí a shody léčebného plánu.
Radiochirurgie nádorů mozku
Radiochirurgie je primárně indikována k léčbě nádorů, cévních lézí a funkčních poruch. Při této technice je nutné použít významný klinický úsudek a úvahy musí zahrnovat typ léze, patologii, pokud je k dispozici, velikost, umístění a věk a celkový zdravotní stav pacienta. Mezi obecné kontraindikace radiochirurgie patří nadměrně velká velikost cílové léze nebo léze příliš četné pro praktickou léčbu.
Nezasahování do kvality života pacienta v pooperačním období konkuruje nepříjemnostem spojeným s latencí měsíců do dosažení výsledku radiochirurgického zákroku.
Výsledek nemusí být patrný ještě několik měsíců po léčbě. Vzhledem k tomu, že radiochirurgie neodstraní nádor, ale vede k biologické inaktivaci nádoru, je za úspěch léčby obvykle považován nedostatek růstu léze. Obecné indikace pro radiochirurgii zahrnují mnoho druhů nádorů mozku, jako jsou akustické neuromy, zárodky, meningiomy, metastázy, trojklanná neuralgie, arteriovenózní malformace a nádory lebeční báze mezi jinými. Rozšíření stereotaktické radioterapie na extrakraniální léze se zvyšuje a zahrnuje metastázy, rakovinu jater, rakovinu plic, rakovinu slinivky břišní atd. Tisíce úspěšně léčených případů prokázaly, že radiochirurgie může být velmi bezpečnou a účinnou metodou pro léčbu mnoha těžkých mozkových lézí a zároveň zamezí ztrátě kvality života spojené s jinými invazivnějšími metodami.