Radioterapie s modulovanou intenzitou

Přestože radioterapie se k léčbě zhoubných nádorů začala využívat krátce po objevu paprsků X Conradem Roentgenem v roce 1895, většího významu radioterapie nabývá až od 60. let minulého století (gamma záření izotopových kobaltových ozařovačů, vysokoenergetické brzdné záření z betatronů a lineárních urychlovačů, počítačová tomografie při plánování léčby). V 90. letech došlo k výrazné akceleraci rozvoje radiační léčby díky novým technickým možnostem – klinicky se prosadila konformní radioterapie, využívající vícelistové kolimátory, a klinicky se začíná využívat radioterapie s modulovanou intenzitou (IMRT), jejíž veškerý potenciál dosud ani neznáme a můžeme jej jen odhadovat.
Zatímco konvenční a konformní radioterapie užívá při ozařování konstantní intenzitu v celé ploše svazku (výjimkou jsou standardizované klínovité filtry, které zeslabují intenzitu směrem k silnějšímu konci klínového filtru), IMRT užívá svazku záření s plánovaným individuálním kolísáním intenzity v jednotlivých svazcích. To je umožněno rozdělení svazku na podjednotky – pixely. Rozdílné intenzity v jednotlivých pixelech jsou výsledkem naprogramovaného pohybu lamel vícelistového kolimátoru během ozařování. Při optimálním rozložení intenzit v jednotlivých svazcích je požadovaná dávka aplikována do plánovacího cílového objemu (PTV) a mimo PTV dochází ke spádu dávky. Dochází tedy k šetření zdravých tkání i orgánů, přičemž IMRT umožní šetří i tkáně v oblasti konkavit PTV (výhoda proti konformní radioterapii).
Nalezení optimálních rozložení intenzit ve svazcích nelze již dělat dosud obvyklým způsobem (forward plánování – „metoda pokusu a omylu“), ale používáme tzv. inverzní plánování. Inverzní metodu plánování poprvé navrhl Brahme (Karolinska Institute Stockholm) v roce 1988. Přístup je založen na tom, že uživatel specifikuje počet a orientaci svazků a požadované cíle pro plánovací cílový objem a kritické orgány. Počítačový algoritmus rozdělí každý svazek na jednotlivé pixely a opakovaně mění intenzitu v těchto pixelech tak, až prostorová distribuce dávky vyhovuje definovaným požadavkům (tzv. proces optimalizace). Jakmile je při optimalizaci dosaženo minimální hodnoty objektivní funkce a je tudíž se nalezeno optimální řešení, relativní intenzity každého paprsku jsou převedeny do pohybů lamel vícelistového kolimátoru.

Výhody IMRT:

• větší míra šetření zdravých orgánů a tkání – význam pro kvalitu života
• nižší dávka v rizikových orgánech umožň uje navýšení dávky v cílovém objemu – předpokládá se zvýšení lokální kontroly nádoru
• nově přichází v úvahu ozářit do radikální dávky nádory v blízkosti rizikových orgánů (např. PTV konkávního tvaru kolem míchy apod.)
• možnost navýšení dávky v subobjemu s nejvyšším rizikem recidivy (například GTV) – plánovaná nehomogenita distribuce dávky v cílovém objemu

Nevýhody IMRT:

• technické požadavky – lineární urychlovač s vícelistovým kolimátorem umožň ujícím IMRT
• softwarové požadavky – plánovací systém umožň ující inverzní plánování
• problematičtější zajištění quality assurance (dozimetrie, verifikace.)
• nutnost přesné definice jednotlivých objemů v CT snímcích, využívání dalších zobrazovacích metod – MR, SPECT, 18FDG-PET a programů umožň ujících jejich fúzi v plánovacích systémech
• fixační pomůcky zajišťující přesnou reprodukovatelnost ozařovací polohy
• časová náročnost – definice objemů – contouring, proces inverzního plánování, dozimetrie, verifikace atd.
• odborné požadavky na radioterapeuta a fyzika, kvalifikace, zkušenost
• finanční požadavky – cena technického a softwarového vybavení, časová náročnost plánovacího procesu u každého pacienta, cena fixačních pomůcek a dozimetrie se odráží i v ceně IMRT na každého pacienta

IMRT je v klinickém používání asi od poloviny 90. let a právě proto je publikací, hodnotících klinický benefit IMRT, velmi málo. Řada prací je vysloveně preklinických zabývajících se základními fyzikálními parametry IMRT plánů. IMRT techniky jsou porovnávány s technikami konvenčními a především s konformní radioterapií, která je obvykle pokládána za metodu referenční. Diagnózami, kde již byl klinický benefit IMRT prokázán jsou nádory hlavy a krku, karcinom prostaty, nádory pánve (zejména gynekologické malignity), některé nádory baze lební. Další skupinu tvoří diagnózy, u kterých tento benefit dosud prokázán nebyl, nicméně jej předpokládáme (nádory retroperitonea, nádory v oblasti páteře, karcinomy štítné žlázy atd.). Jsou diagnózy, kde IMRT může být benefitem ve vybraných případech (např. lymfomy) a naopak jsou diagnózy, u kterých dozimetrická komparace může IMRT favorizovat, nicméně vlastní provedení IMRT může být velmi složité a náročné, že je nelze jednoznačně doporučit (např. karcinom prsu).
Autoři chtějí v přednášce vysvětlit podstatu, výhody a nevýhody IMRT, ale i stanovit doporučení kindikacím IMRT u jednotlivých diagnóz, a to na základě literární rešerše i vlastních zkušeností.