Протоны Vs фотоны: тонкости выбора и преимущества

Чем фотонная терапия отличается от протонной? В чем отличия установки «КиберНож» от «Гамма-ножа»? На эти вопросы отвечают специалисты Центра лучевой терапии проекта «ОнкоСтоп».

Денис Викторович Ларинов, врач-онколог, радиотерапевт
Станислав Викторович Смольников, врач-онколог, радиотерапевт
Светлана Андреевна Тер-Арутюнянц,
к.м.н., врач-онколог, научный консультант


За последнее десятилетие мы наблюдаем видимое улучшение результатов лечения многих онкологических заболеваний. Это связано главным образом с успехами развития системного лечения, в частности таргетной и иммунотерапии. Существенный прорыв был совершен и в лучевом лечении опухолей – переход к высокоточным технологиям позволил эскалировать суммарную очаговую дозу в случаях радиорезистентных новообразований, а также безопасно оперировать крупными разовыми очаговыми дозами, что привело к улучшению локального контроля и расширению показаний к лучевому лечению. Контингент больных для лучевого лечения расширился и количественно. Например, благодаря успехам системной терапии многие пациентки с раком молочной железы стали доживать до появления метастазов в головной мозг, в то время как недавно они погибали на более ранних этапах генерализации процесса.
В клиническую практику прочно вошли стереотаксическая радиохирургия и стереотаксическая лучевая терапия (СТЛТ) – методы, при которых достигается субмиллиметровая точность подведения дозы к очагу, а весь курс лечения реализуется за 1–5 сеансов за счет увеличения разовой очаговой дозы.



Цели и средства

СТЛТ может быть реализована различными техническими средствами на роботизированном линейном ускорителе (CyberKnife), специализированном гамма-аппарате (GammaKnife), на протонном линейном ускорителе. Сегодня эффективность СТЛТ не зависит от технического варианта исполнения, на нее влияют главным образом гистологическая форма опухоли, ее размер, состав предшествующего лечения, очаговая доза, выбранная схема фракционирования. Критически важен уровень специалистов.
Аппарат «Гамма-нож», впервые разработанный нейрохирургом специально для стереотаксического облучения, может применяться только для лечения опухолей головного мозга и некоторых
опухолей головы и шеи. В связи с особенностями фиксации (стереотаксическая рама) он предназначен только для однофракционного лечения – радиохирургии. Однако в некоторых ситуациях лечение на «Гамма-ноже» оказывается в приоритете, например, он наиболее удобен для облучения множественных (10 и более) метастазов в головной мозг размером до 1 см.

''
Роботизированный линейный ускоритель «КиберНож» разработан специально для стереотаксической лучевой терапии и радиохирургии. Это единственный в своем роде аппарат, способный облучать опухоль в движении (на протяжении всего дыхательного цикла, а не в определенной его фазе).

В числе показаний к стереотаксическому лучевому лечению фигурируют:

  • метастатическое поражение головного мозга (не более 10 очагов, при некоторых нозологиях не более 15–20);
  • некоторые доброкачественные опухоли головного мозга (невриномы слухового нерва, менингиомы, опухоли гипофиза);
  • рецидивы диффузных опухолей мозга после химиолучевого и комбинированного лечения (глиобластомы, астроцитомы);
  • узловые формы меланомы сетчатки глаза; 
  • некоторые формы ретинобластом, рецидивы рака органов головы и шеи, первичный ранний рак легкого (T1-T2N0M0);
  • неоперабельный рак поджелудочной железы;
  • в некоторых случаях первичный рак печени;
  • олигометастатическая болезнь (не более 5 экстракраниальных метастазов не более чем в 3 анатомических областях);
  • рак простаты низкого риска;
  • некоторые формы первичных опухолей костей, главным образом осевого скелета (неоперабельные хордомы, хондро- и остеосаркомы);
  • некоторые локальные рецидивы опухолей в брюшной полости и малом тазу;
  • метастатическое поражение позвоночника (особенно радиорезистентными опухолями: рак почки, меланома), в том числе с угрозой компрессии спинного мозга.

Также показаниями являются следующие состояния:

  • артериовенозные мальформации;
  • гломусные опухоли;
  • невралгия тройничного нерва, устойчивая к лекарственному лечению.

«КиберНож» способен к облучению мишеней как внутри, так и вне черепа.
Из особенностей этого аппарата следует отметить необходимость маркирования мягкотканных мишеней металлическими маркерами в связи с навигацией по рентгеновским снимкам.

Почувствуйте разницу

Протонный ускоритель генерирует ускоренный поток тяжелых заряженных частиц – протонов, которые глубоко проникают в ткани, однако энергию свою отдают не равномерно, а фактически одномоментно, на некоторой заданной глубине, где разрушающее действие протонов максимально (так называемый пик Брегга). После этого пучок протонов останавливает движение, и освобождение энергии полностью прекращается.
Таким образом, если отрегулировать энергию пучка соответственно глубине расположения опухоли, мы получим локальный разрушительный эффект в новообразовании без повреждения здоровых органов и тканей.
При этом благодаря уникальным свойствам протонного пучка для высокоточного уничтожения опухоли нам будет достаточно облучить ее всего с 1–2 направлений.
В отличие от протонов, фотонный пучок, который производят всем известные линейные ускорители, установленные в большинстве лучевых отделений страны, отдает свою энергию постепенно, причем максимально непосредственно под поверхностью кожи. Поэтому избирательный эффект на опухоль без повреждения здоровых органов и тканей с 1–2 пучков недостижим. Однако, если мы увеличим количество пучков до 8–12 или более, максимальную дозу ионизирующего излучения вполне возможно сконцентрировать в опухолевом очаге. Существуют линейные ускорители, созданные для облучения опухоли с 140–200 направлений и снабженные такими системами контроля за положением пациента, которые позволяют обеспечить точность облучения в пределах долей миллиметра и долей градуса.
Дозное распределение в опухолевом очаге при этом вполне сопоставимо с протонным облучением. Принципиальная разница заключается в дозе, получаемой здоровыми органами и тканями вдали от опухолевого очага: при протонной лучевой терапии эта доза будет существенно меньше.

Когда это важно?

Во-первых, в педиатрии, учитывая, что выживаемость детей после онкологических заболеваний достигает сегодня 70%, особенно важно становится избавить их от отдаленных последствий лучевой терапии. Именно детские органы и ткани, которые находятся в процессе роста, особенно чувствительны к облучению, и именно в детском возрасте за счет малых анатомических размеров всех органов и структур, а также сложностей с укладкой пациента под аппаратом особенно трудно бывает добиться адекватного дозного распределения и точного его воспроизведения изо дня в день.
И в этих случаях протоны имеют неоспоримое преимущество. Например, при облучении опухоли в голове доза на здоровые отделы головного мозга существенно ниже. Это ведет к доказанному клинически снижению вероятности таких проблем со здоровьем, как нарушения памяти, мыслительной деятельности, способности к обучению, последующие нарушения роста и функции эндокринных органов (в первую очередь гипофиза).
Указанные преимущества также реализуются в отношении больных с хорошим жизненным прогнозом, которые получают лечение по поводу доброкачественных или низко злокачественных состояний (менингиом, краниофарингиом, некоторых видов астроцитом головного мозга). Также протонное облучение способствует снижению количества осложнений при облучении очагов в печени у больных с нарушенной печеночной функцией, на фоне цирроза. За счет снижения общей дозы ионизирующего излучения в печеночной ткани частота лучевых гепатитов достоверно снижается.

Неубедительные преимущества

Что касается большинства остальных состояний, многочисленные сравнительные исследования пока не доказали убедительного преимущества протонной лучевой терапии перед высокоточными методиками фотонного облучения, в том числе стереотаксической лучевой терапией на фотонных линейных ускорителях, в частности на установке «КиберНож». С точки зрения официально признанной биологической эффективности протонная лучевая терапия и фотонное облучение примерно равны. Разница составляет всего 10%. Это пока не ведет к выраженному клиническому преимуществу. При этом отдаленные результаты фотонной лучевой терапии, ее локальное действие и побочные эффекты изучены значительно лучше, чем в отношении протонной лучевой терапии.
Справедливости ради следует сказать, что большинство опубликованных исследований сравнивают «продвинутые» варианты фотонного облучения с исторически более «примитивными» методиками протонной лучевой терапии, что может несколько искажать результаты исследований. Появляющиеся в последнее время работы по изучению относительно нового метода облучения протонами (так называемого метода «тонкого пучка») в ряде случаев свидетельствуют о преимуществах протонного облучения перед фотонным. Но работы эти пока разрозненные, и, безусловно, требуются систематическое накопление опыта протонного облучения и продолжение клинических исследований. Возможно, в скором времени мы увидим другие клинические результаты.



Дешевле и доступней

Что следует знать больным и врачам с практической точки зрения? Стоимость фотонной стереотаксической лучевой терапии существенно ниже, чем стоимость курса протонной лучевой терапии, при более высокой доступности.
Безусловно, в ряде вышеописанных клинических ситуаций, когда преимущество протонов очевидно, за возможность его проведения можно и нужно бороться: получать направление в специализированные центры или рассматривать варианты коммерческого лечения.
В других случаях, когда требуется высокая точность облучения, но при этом доза, получаемая всем телом, не столь важна, вполне можно рассматривать альтернативные варианты лечения, например стереотаксическую лучевую терапию на «КиберНоже».
Показания к каждому виду лучевого лечения определяет врач-радиотерапевт.



Back To Top