Процесс излучения: Основы радиационной безопасности

Атомная физика

Тепловое излучение — это электромагнитное излучение, испускаемое веществом за счет запасов его внутренней (тепловой) энергии.

Поэтому характеристики теплового излучения (интенсивность, спектральный состав) зависят от температуры излучающего вещества. Все прочие виды электромагнитного излучения существуют за счет других, не тепловых, форм энергии. Тепловое излучение — единственный вид излучения, которое может находиться в термодинамическом равновесии с веществом и само быть при этом в состоянии термодинамического равновесия. Ниже будет рассматриваться главным образом термодинамически равновесное тепловое излучение.

Предположим, что нагретое тело помещено в полость, стенки которой поддерживаются при некоторой постоянной температуре  Если в полости нет никакой среды (газа), то обмен энергией между оболочкой и телом происходит только за счет процессов поглощения, испускания и отражения теплового излучения веществом стенки полости.

С течением времени температура тела станет равной температуре оболочки и наступит динамическое равновесие — в единицу времени тело будет поглощать столько же энергии, сколько и излучать. Очевидно, что при этом и излучение, заполняющее полость, будет находиться в равновесии, как с телом, так и со стенками полости. Допустим, что равновесие между телом и излучением нарушено и тело излучает энергии больше, чем поглощает. Тогда температура тела и его внутренняя энергия начнут убывать, что приведет к уменьшению излучаемой телом энергии. Температура тела будет понижаться до тех пор, пока количество излучаемой телом энергии не станет равным количеству поглощаемой энергии. Если равновесие нарушится в другую сторону, то есть тело будет излучать меньше энергии, чем поглощает, то температура тела будет возрастать до тех пор, пока снова не установится равновесие. Таким образом, нарушение равновесия между телом и тепловым излучением вызывает процессы, направленные в сторону восстановления равновесия.

 

Рис. 1.1. Нагретое тело в полости с идеально отражающими стенками

Представим теперь то же самое тело, помещенное внутри другой оболочки, отличающейся размерами, формой или материалом, из которого она сделана. Будем поддерживать ту же самую температуру оболочки. В системе пойдут аналогичные процессы установления равновесия, в результате которых тело внутри оболочки нагреется до той же самой температуры Т. Для тела внутри оболочки ничего не изменилось: оно находится при той же самой температуре, что и прежде, и, следовательно, будет излучать ту же самую энергию. Так как тело находится в равновесии с излучением внутри оболочки, мы приходим к выводу, что характеристики этого излучения не зависят от свойств оболочки, но лишь от ее температуры. Это «стандартное», термодинамически равновесное излучение называется излучением

абсолютно черного тела.  О том, откуда такое название и что такое абсолютно черное тело будет сказано ниже.  Равновесное излучение можно охарактеризовать плотностью энергии , зависящей только от температуры. 

Плотность энергии — это количество энергии излучения, приходящееся на единицу объема.

Тепловое излучение состоит из электромагнитных волн разных частот. Полная плотность энергии складывается из плотностей энергий этих волн. Для более детальной характеристики излучения вводят дифференциальную величину —

спектральную плотность энергии излучения .  

Спектральная плотность энергии излучения — это энергия излучения в единице объема, приходящаяся на единичный интервал частот.

Иными словами, если обозначить через  энергию излучения в единице объема, приходящуюся на волны с частотами от  до , то

В системе СИ спектральная плотность энергии измеряется в следующих единицах:

Плотность энергии есть сумма спектральных плотностей энергии по всем возможным частотам, то есть выражается интегралом

Итак, в полости, существует стандартное излучение с плотностью энергии . Рассмотрим теперь тело, находящееся с ним в равновесии. 

Энергетическая светимость R (интегральная плотность потока энергии излучения) — равна энергии, испускаемой в единицу времени единицей поверхности излучающего тела по всем направлениям.

 

В системе СИ энергетическая светимость измеряется в :

Энергетическая светимость зависит от температуры тела. Тепловое излучение состоит из волн различных частот. Для характеристики теплового излучения важно знать, какая энергия, в каком диапазоне частот излучается телом. Поэтому вводят дифференциальную характеристику , называемую испускательной способностью тела, являющуюся  спектральной плотностью потока энергии излучения.  

Испускательная способность тела (спектральная плотность потока энергии излучения) — это количество энергии, испускаемой в единицу времени единицей поверхности тела в единичном интервале частот по всем направлениям.

 

Чтобы получить энергетическую светимость тела, надо проинтегрировать испускательную способность по всем частотам:

 

В системе СИ испускательная способность тела (спектральная плотность потока энергии излучения) измеряется в Дж/м2:

Нагретое тело не только испускает энергию, но и поглощает ее.

Для описания способности тела поглощать энергию падающего на его поверхность излучения вводится величина, которая так и называется: поглощательная способность.

Поглощательная способность  (спектральный коэффициент поглощения) — равна отношению энергии поглощенной поверхностью тела к энергии, падающей на поверхность тела. Обе энергии (падающая и поглощенная) берутся в расчете на единицу площади, единицу времени и единичный интервал частот.

 

Поглощательная способность равна той доли, которую — в заданном спектральном интервале  — поглощенная энергия излучения  составляет от падающей  энергии излучения. Другими словами:

 

Очевидно, что поглощательная способность тела является безразмерной величиной, не превышающей единицу.

 

Абсолютно черное тело — это тело, способное поглощать при любой температуре все падающее на него излучение всех частот.

 Для абсолютно черного тела

Тел с такими свойствами в природе не бывает, это очередная физическая идеализация.

 

Рис. 1.2. Спектр излучения абсолютно чёрного тела (чёрная линия) при температуре 5250 °С хорошо моделирует излучение Солнца. Красным цветом показаны результаты измерений на уровне моря, жёлтым — в верхней атмосфере.

Будем поочередно помещать в полость различные тела. Все они находятся в одинаковых условиях, в окружении одного и того же излучения. Обозначим

энергию, падающую в единицу времени на единицу поверхности тела в единичном интервале частот. Согласно определению поглощательной способности тело поглощает энергию   В состоянии равновесия эта энергия должна быть равна испущенной телом энергии:

(1.1)

Различные тела в полости имеют разную поглощательную способность, следовательно, у них будет и разная испускательная способность, так что отношение r_w /а

wне зависит от конкретного тела, помещенного в полость:

(1.2)

С другой стороны, испускательная способность тела не зависит от полости, в которую оно помещено, но лишь от свойств тела. Таким образом, функция есть универсальная функция частоты и температуры, не зависящая ни от свойств полости, ни от характеристик тела в ней. Соотношение (1.2) выражает закон Кирхгофа. 

Видео 1.1 Походная фляга или закон Кирхгофа.

Отношение испускательной и поглощательной способности тела не зависит от природы тела. Для всех тел функция  есть универсальная функция частоты и температуры (функция Кирхгофа).

Строго говоря, сформулированное выше утверждение справедливо в условиях термодинамического равновесия, наличие которого здесь и ниже всегда предполагается.

Для абсолютно черного тела

откуда следует физическая интерпретация универсальной функции Кирхгофа : она представляет собой испускательную способность абсолютно черного тела, то есть

(Характеристики абсолютно черного тела будем помечать звездочкой, а само тело называть нередко просто «черным», а не абсолютно черным).

 

Рис. 1.3. Густав Роберт Кирхгоф (1824–1887)

Установим теперь связь между испускательной способностью черного тела и спектральной плотностью  стандартного излучения в полости (выше мы назвали его излучением черного тела). Сравнивая размерности этих величин, видим, что отношение  имеет размерность скорости. Единственная величина, имеющая размерность скорости, которая ассо­циируется с электромагнитными волнами в вакууме, — это скорость света . Поэтому искомое соотношение должно иметь вид

Найдем безразмерный коэффициент пропорциональности  в этой формуле. В качестве модели абсолютно черного тела возьмем замкнутую полость с небольшим отверстием s (рис. 1.4).

Рис. 1.4. Полocть с небольшим отверстием — реализация черного тела

Видео 1.2. Как белое сделать черным. Natürlich!

Луч света, падающий внутрь этой полости через отверстие s, претерпевает многократное отражение. При каждом отражении стенки полости поглощают часть энергии. Поэтому интенсивность луча света, выходящего из отверстия, во много раз меньше интенсивности входящего луча. Чем больше отношение площади полости к площади отверстия, тем ближе такое тело к абсолютно черному. Поэтому отверстие в полости излучает как абстрактное черное тело.

С другой стороны, внутри полости существует равновесное тепловое излучение со спектральной плотностью U. Подсчитаем энергию dW₀ , выходящую из отверстия площадью s в телесном угле  в направлении, заданном углом . Во-первых, в данном направлении за время  может выйти только энергия, содержащаяся в наклонном цилиндре с площадью основания s и длиной образующей с (рис. 1.5-1).

Рис. 1.5. Тепловое излучение из отверстия в полости 

Объем такого цилиндра равен

Содержащаяся в нем энергия теплового излучения равна

Но не вся она распространяется под углом . Тепловое излучение распространяется по всем направлениям с равной вероятностью (рис. 1.5-2). Поэтому в телесный угол  попадет только часть энергии (мы обозначим эту долю как ), пропорциональная величине телесного угла

Так как полный телесный угол равен , имеем

(1.3)

Теперь осталось проинтегрировать  по углам  и , чтобы получить полную энергию , выходящую из отверстия полости. Обращаем внимание: излучение падает на отверстие только из левого полупространства, так что полярный угол меняется в пределах от нуля до  (угол  меняется как обычно от 0 до ). Интегрирование по  дает множитель , интегрируя по , окончательно получаем:

(1. 4)

Разделив  на время  и площадь отверстия s, получим энергетическую светимость черного тела R*, а также искомый коэффициент пропорциональности

Итак, энергетическая светимость черного тела связана с плотностью энергии в полости соотношением 

(1.5)

Аналогичное соотношение справедливо для спектральных характеристик излучения черного тела:

(1. 6)

Таким образом, универсальная функция   в законе Кирхгофа, представляющая собой испускательную способность черного тела, с точностью до множителя с/4 совпадает также со спектральной плотностью равновесного теплового излучения.

До сих пор мы относили спектральные характеристики теплового излучения к единичному интервалу частоты. Можно определить аналогичные характеристики, отнесенные к единичному интервалу длин волн. Так, черное тело испускает в интервале частот   энергию . Эту же энергию можно записать как . Интервалу частот  соответствует интервал длин волн . Учитывая соотношения

находим

(1.7)

где знак минус указывает на то, что с возрастанием частоты  длина волны  убывает. Поэтому в дальнейшем, в соотношениях связывающих длины интервалов, знак минус будем опускать. Таким образом,

(1.8)

или

(1.9)

Аналогичным образом можно записать выражения для спектральной плотности энергии.

Рентгенотерапия

Рентгенотерапия — это медицинская дисциплина, изучающая теорию и практику применения рентгеновского излучения с лечебной целью.

Является частным разделом лучевой терапии, при котором с лечебной целью используется рентгеновское излучение с энергией от 10 до 250 кВ. С увеличением напряжения  на рентгеновской трубке увеличивается энергия излучения и вместе с этим его проникающая способность в тканях возрастает от нескольких миллиметров до 8—10 см.

Использование рентгенотерапии началось в 1897 г., однако научные основы рентгенотерапия получила только с развитием физики, дозиметрии, радиобиологии и накоплением клинического опыта. Рентгенотерапия при напряжении от 160 до 250 кв до 50-х годов нашего столетия была единственным методом дистанционного облучения глубоко расположенных патологических процессов как воспалительного и дистрофического характера, так и злокачественных опухолей. Однако, при раке внутренних органов, характеризующемся малой радиочувствительностью  и требующем для своего разрушения больших доз излучения (в пределах 60—70 Гр), рентгенотерапия оказалась малоэффективной.

Различают рентгенотерапию глубокую или ортовольтную (расстояние фокус — кожа 30 см и больше) и близкофокусную (расстояние фокус — кожа  7,5-20 см).

Рентгеновское излучение, генерируемое в рентгеновских трубках при помощи высоковольтных электрических аппаратов, при воздействии на ткани и органы тела человека вызывает подавление функций отдельных клеток, угнетение их роста, а в ряде случаев и их деструкцию. Эти явления оказываются следствием поглощения и рассеяния— первичных физических процессов взаимодействия рентгеновского излучения с биологической средой. За первичными физическими следуют физико-химические и биохимические процессы, определяющие развитие терапевтического эффекта. Особенностью рентгеновского излучения является его непрерывный энергетический спектр, в котором присутствуют кванты излучения с любыми энергиями, вплоть до максимального значения, соответствующего наибольшему напряжению генерирования. Последнее в настоящее время в рентгенотерапии обычно не превышает 250 кВ.

Для получения однородного пучка используют фильтры, поглощающие мягкие лучи. Для излучений малой энергии применяют фильтры из легких металлов (алюминий, латунь толщиной 0,5—6 мм). Для излучений больших энергий (180—200 кВ) однородность излучения достигается применением фильтров из тяжелых металлов (цинк, медь толщиной 0,5—2 мм).

Для ограничения поля облучения и удобства центрации при рентгенотерапии применяют цилиндрические или прямоугольные тубусы, обеспечивающие необходимое для каждого конкретного больного кожно-фокусное расстояние. Выходное окно тубусов аппаратов для короткофокусной рентгенотерапии имеет диаметр до 10 см и для глубокой площадь 16—400 см2.

Лечебный эффект рентгенотерапии связан с поглощенной дозой излучения в области патологического очага. Величина оптимальной поглощенной дозы, ее дробление, ритм облучения обусловлены в каждом случае характером патологического процесса. На степень сопутствующих реакций окружающих патологический очаг здоровых тканей и органов, а также реакций всего организма влияет величина интегральных доз в этих отдельных анатомических структурах и во всем теле больного.

Эффекты воздействия рентгенотерапии не однозначны для разных гистологических структур, что связано с различной чувствительностью последних к ионизирующему излучению.

Однако чувствительность облучаемых тканей в организме человека зависит и от ряда других многочисленных факторов — возраста, пола, температуры тела и облучаемого участка, локализации последнего, его гидрофильности, кровоснабжения, кислородного насыщения, его функциональной активности, интенсивности обменных процессов и мн. др., в том числе и от исходного состояния, а также реактивности организма. На биологические эффекты рентгенотерапии влияет характер распределения дозы облучения во времени. Дробное облучение по сравнению с однократным оказывается менее повреждающим. В этом случае лучше выявляется дифференциальная чувствительность тканей и так называемый терапевтический интервал — разница в чувствительности нормальных и патологических гистоструктур.

Рентгенотерапия может вызывать различные эффекты. В зависимости от величины поглощенной дозы излучения, ритма облучения, объекта воздействия, характера и стадии заболевания и, наконец, реактивности организма больного могут иметь место противовоспалительные, десенсибилизирующие, деструктивные, анальгезирующие и другие эффекты. В связи с расширением возможностей использования высокоэнергетических источников излучения рентгенотерапии применяется преимущественно при сравнительно неглубоком расположении патологического очага и при возможности применения небольших доз излучения.

Рентгенотерапия является эффективным методом лучевого лечения в различных областях медицины: онкологии, дерматологии и косметологии, травматологии и ортопедии.

Для лечения поверхностных злокачественных новообразований базальноклеточного и плоскоклеточного рака кожи, начальных стадий рака губы и рака вульвы близкофокусная рентгенотерапия является методом выбора и имеет ряд преимуществ перед хирургическими методами лечения. При большем распространении процесса ренгенотерапия сочетается с дистанционными методами лучевой терапии.

Близкофокусная рентгенотерапия является самостоятельным радикальным методом лечения предраковых заболеваний (старческая кератома, болезнь Боуэна, кожный рог, лейкоплакия и т. д.), ряда дегенеративных воспалительных и гипертрофических заболеваний кожи (синдром Дюпюитрена, подошвенный фиброматоз, келоидные рубцы, бородавки и кондиломы, дерматологические заболевания, в том числе псориаз, грибовидные микозы, экземы, нейродермиты).

Рентгенотерапия применяется при лечении гинекомастии, послеоперационной лимфореи, является высокоэффективным методом лечения дегенеративных и воспалительных заболеваний (невралгии и невриты лицевого нерва, плечевого сплетения, пояснично-крестцовый радикулит, артрозы).

Рентгенотерапия может применяться также при некоторых неспецифических дегенеративно-дистрофических и воспалительных процессах костно-суставного аппарата, сопровождающиеся реактивным воспалением мягких тканей и выраженным болевым синдромом.

Хороший результат получают при рентгенотерапии острых воспалительных процессов, при использовании малых разовых доз порядка 0,1—0,15 Гр и суммарной дозы не превышающей 1 Гр — рекомендуется только в ранних стадиях острых воспалительных заболеваний и в случаях отсутствия других равноценных способов лечения или при неэффективности последних у лиц старше 40 лет. При неопухолевых заболеваниях у детей рентгенотерапию применять не следует.

Рентгенотерапия должна применяться только при наличии научно обоснованных показаний к такому лечению и только у больных с безупречно доказанным заболеванием.

Возможность применения различных режимов фракцирования дозы облучения делает этот метод применимым для лечения даже очень пожилых пациентов.

Возможно применение 1-2 сеансов облучения с интервалом в несколько недель или 5-10 сеансов через день в течение 3 недель, а также иные варианты.

 

В радиотерапевтическом отделении ГБУЗ ТОКОД с 2 июня 2015 года рентгенотерапия проводится на современной рентгено-терапевтической установке XTRAHL 200 (Великобритания).

Система XTRAHL 200 идеально подходит как для близкофокусной рентгенотерапии поверхностных кожных новообразований, так и для ортовольтной терапии вторичных поражений, в том числе и костных метастазов.

Показания для рентгенотерапии:

• плоскоклеточный или базально-клеточный рак кожи I-II стадии либо 2 этапом после ДГТ
• рак вульвы в составе сочетанно-лучевой терапии
• рак нижней губы I-II стадии либо 2 этапом после ДГТ
• рецидивы рака молочной железы (в рубце, мягких тканях, коже)
• внутрикостные МТС в ребра (единичные очаги)
• неопухолевые заболевания (пяточные шпоры, остеоартрозы коленных суставов, келоидные рубцы, послеоперационная лимфорея)

Противопоказания к рентгенотерапии могут быть абсолютными и относительными.

Абсолютные противопоказания.

• общее тяжелое состояние больного
• выраженная кахексия
• наличие сопутствующих заболеваний других органов (сердца, легких, печени, почек) в стадии декомпенсации.
• лейкопения и тромбоцитопения, анемия.
• лучевая болезнь или лучевые повреждения, даже перенесенные в прошлом.

Относительные противопоказания.

• острые септические и инфекционные заболевания
• генерализованное поражение кожи .
• сформировавшиеся абсцессы и флегмоны до вскрытия
• беременность.
• детский возраст

Массивная базалиома до облучения у 90 летней женщины, которой было отказано в оперативном лечении.	Та же базалиома через несколько недель после облучения. Опухоль ликвидирована, оставшаяся рана превратится в белый рубец в течение полугода.

В большинстве случаев рентгенотерапия не вызывает системных последствий. Большая часть побочных эффектов обусловлена реакцией кожи, которая проявляется в виде эпидермита. Сначала во время каждого сеанса возникает отек, покраснение, зуд. По мере продолжения лечения симптомы становятся более выраженными и достигают максимума к третьей неделе терапии и проходят через 1 – 1,5 месяца после ее окончания.

На пораженном участке кожи образуются пузырьки, заполненные экссудатом. Они лопаются, открывая воспаленный эпидермис ярко-красного цвета. Это служит воротами для патогенной флоры, и при несоблюдении рекомендаций врача присутствует развития бактериальной инфекции. Также отмечают появление ранок, покрытых корками.

Чувствительность кожи к излучению зависит от множества факторов.

Это: локализация опухоли, передняя поверхность шеи более восприимчива к радиационному воздействию, чем кожа крыльев носа и других участков лица, затылка; температура воздуха, в жаркую погоду кровоснабжение эпидермиса улучшается, что повышает риск развития последствий лечения, в холода такая вероятность снижается; лишний вес, было доказано, что кожа тучных людей в большей степени восприимчива к действию излучения; трещины, царапины увеличивают проницаемость эпидермиса; возрастные изменения.

Опасным последствием такого лечения служит лучевая язва. Под воздействием радиоактивных изотопов нарушается микроциркуляция в кровеносных сосудах, расположенных под кожей. Риск осложнений возрастает пропорционально глубине проникновения патологического процесса и силе облучения.

О начале язвенных изменений в коже свидетельствуют такие симптомы: сухость и шелушение; исчезновение поверхностного рисунка эпидермиса; появление сосудистых «звездочек»; нарушение пигментации.

Если опухоль расположена возле слизистых оболочек носа или рта, может возникнуть их воспаление – мукозит. Для него характерны сухость эпителия, появление жжения и болезненности при касании. Однако такие последствия встречаются нечасто. При лучевом лечении опухоли в области глаз отмечают рецидивирующий конъюнктивит.

Долгосрочные осложнения лучевой терапии

Со временем кожа, попавшая под воздействие излучения, становится тоньше, под ней заметна сосудистая сетка. Через год – полтора после окончания лечения возможно появление более светлых или, наоборот, темных участков эпидермиса. Выраженность этих признаков зависит от продолжительности лечения, полученной в итоге терапии дозы облучения, площади воздействия. Стоит отметить, что лучевая язва, о которой шла речь выше, может также появиться спустя несколько месяцев после окончания курса лечения.

Самым опасным последствием является высокий риск развития более тяжелой, злокачественной формы рака кожи – плоскоклеточного. По этой причине облучение нежелательно для пациентов моложе 50 лет. Также из-за риска возникновения осложнений подобный метод лечения не применяется при рецидивах базалиомы. После воздействия радиационного излучения на волосистую область отмечают выпадение волос. Со временем они отрастают, но становятся ломкими, тусклыми, их окраска более блеклая.

При лечении опухолей, расположенных на коже лица вблизи глаз, может возникнуть катаракта. Насколько высок риск подобного заболевания неизвестно, так как на сегодняшний день пороговая доза облучения хрусталика не установлена. Из-за рубцевания тканей после разрушения клеток новообразования ограничивается их подвижность, что оказывает влияние на мимику. Также происходят изменения в работе сальных и потовых желез в области воздействия излучения.

Профилактика осложнений

Больного предупреждают, что перед началом курса лечения (также и во время него) следует беречь кожу от повреждений. Кроме того, рекомендуется придерживаться таких правил:

защищаться от прямых солнечных лучей, не посещать солярий, выходить на улицу в одежде с длинным рукавом, лицо закрывать широкополой шляпой, открытые участки кожи мазать специальным кремом;

нельзя растирать кожу, попавшую под облучение, массировать, ставить банки, прикладывать горчичники, обрабатывать антисептиками и спиртовыми растворами (йодом, зеленкой, перекисью) без назначения доктора;

гигиенические процедуры следует проводить с осторожностью, чтобы не смыть нанесенные врачом отметки, определяющие область лучевого воздействия;

запрещено делать компрессы, ставить грелку;

перед применением ароматизированного мыла или геля для душа, пены для ванн, дезодоранта, крема следует в обязательном порядке проконсультироваться с врачом, средства декоративной косметики (если они разрешены) необходимо смывать за 4 часа до сеанса лучевого лечения базалиомы;

для профилактики бактериальной инфекции стоит ограничить посещение таких общественных мест, как бассейны или бани.

Лучевая терапия – это серьезная нагрузка на организм. Поэтому при появлении любых беспокоящих симптомах необходимо обратиться за консультацией к своему лечащему врачу или медсестре. Также лучше согласовывать с ними изменения в питании, климате. Стоит помнить, что опасность последствий лучевого лечения и рентгенотерапии сохраняется всю оставшуюся жизнь.

Как лучевая терапия используется для лечения рака

Лучевая терапия является одним из наиболее распространенных методов лечения рака. Другие названия лучевой терапии: лучевая терапия , лучевая терапия , облучение и рентгенотерапия .

Что такое лучевая терапия?

Лучевая терапия использует высокоэнергетические частицы или волны, такие как рентгеновские лучи, гамма-лучи, электронные пучки или протоны, для разрушения или повреждения раковых клеток.

Ваши клетки обычно растут и делятся, образуя новые клетки. Но раковые клетки растут и делятся быстрее, чем большинство нормальных клеток. Радиация работает, создавая небольшие разрывы в ДНК внутри клеток. Эти разрывы препятствуют росту и делению раковых клеток и вызывают их гибель. Близлежащие нормальные клетки также могут быть поражены радиацией, но большинство из них восстанавливаются и возвращаются к нормальной работе.

В то время как химиотерапия и другие виды лечения, которые принимаются перорально или инъекционно, обычно подвергают весь организм воздействию противораковых препаратов, лучевая терапия обычно является местным лечением. Это означает, что он обычно направлен и влияет только на ту часть тела, которая нуждается в лечении. Лучевое лечение планируется таким образом, чтобы оно повреждало раковые клетки с наименьшим вредом для соседних здоровых клеток.

В некоторых видах лучевой терапии (системная лучевая терапия) используются радиоактивные вещества, которые вводятся внутривенно или перорально. Несмотря на то, что этот тип излучения распространяется по всему телу, радиоактивное вещество в основном накапливается в области опухоли, поэтому воздействие на остальные части тела все еще незначительно.

Кто получает лучевую терапию?

Более половины больных раком получают лучевую терапию. Иногда лучевая терапия является единственным необходимым лечением рака, а иногда она используется с другими видами лечения. Решение о применении лучевой терапии зависит от типа и стадии рака, а также от других проблем со здоровьем, которые могут возникнуть у пациента.

Каковы цели лучевой терапии?

Большинство видов лучевой терапии не достигают всех частей тела, а это означает, что они бесполезны при лечении рака, распространившегося во многие части тела. Тем не менее, лучевая терапия может использоваться для лечения многих видов рака как отдельно, так и в сочетании с другими методами лечения. Хотя важно помнить, что каждый рак и каждый человек индивидуален, облучение часто является предпочтительным методом лечения для следующих целей.

Для лечения или уменьшения рака на ранней стадии

Некоторые виды рака очень чувствительны к радиации. Радиация может быть использована сама по себе в этих случаях, чтобы уменьшить рак или полностью исчезнуть. В некоторых случаях сначала может быть назначена химиотерапия или другие противораковые препараты. При других видах рака облучение может быть использовано перед операцией для уменьшения размера опухоли (это называется предоперационной терапией или неоадъювантной терапией ) или после операции , чтобы предотвратить рецидив рака (называется адъювантная терапия ).

Для некоторых видов рака, которые можно вылечить с помощью облучения или хирургического вмешательства, предпочтительным методом лечения может быть облучение. Это связано с тем, что радиация может нанести меньший ущерб, и пораженная часть тела с большей вероятностью будет работать так, как должна после лечения.

При некоторых видах рака лучевая и химиотерапия или другие виды противораковых препаратов могут использоваться вместе. Некоторые лекарства (называемые радиосенсибилизаторами ) улучшают работу радиации, делая раковые клетки более чувствительными к радиации. Исследования показали, что, когда противораковые препараты и лучевая терапия назначаются вместе при определенных типах рака, они могут помочь друг другу работать даже лучше, чем если бы их давали по отдельности. Один недостаток, однако, заключается в том, что побочные эффекты часто усиливаются, когда их принимают вместе.

Чтобы рак не возвращался (повторялся) где-то еще

Рак может распространяться из того места, где он возник, в другие части тела. Врачи часто предполагают, что несколько раковых клеток, возможно, уже распространились, даже если их нельзя увидеть на изображениях, таких как компьютерная томография или магнитно-резонансная томография. В некоторых случаях область, в которую чаще всего распространяется рак, может быть обработана радиацией, чтобы убить любые раковые клетки, прежде чем они перерастут в опухоли. Например, люди с определенными видами рака легкого могут получить лучевую терапию в голову, даже если нет никаких данных о наличии там рака, потому что их тип рака легкого часто распространяется на головной мозг. Это делается для того, чтобы предотвратить распространение рака на голову еще до того, как это произойдет. Иногда облучение для предотвращения рака в будущем может быть назначено одновременно с облучением для лечения существующего рака, особенно если область, на которую может распространиться рак, находится близко к самой опухоли.

Для лечения симптомов, вызванных прогрессирующим раком

Иногда рак распространился слишком далеко, чтобы его можно было вылечить. Но некоторые из этих опухолей все же можно лечить, чтобы уменьшить их размеры и улучшить самочувствие человека. Облучение может помочь облегчить такие проблемы, как боль, проблемы с глотанием или дыханием, а также непроходимость кишечника, которые могут быть вызваны прогрессирующим раком. Это называется паллиативным облучением .

Для лечения рака, который вернулся (возвратился)

Если рак у человека вернулся (возвратился), радиация может быть использована для лечения рака или для лечения симптомов, вызванных прогрессирующим раком. Будет ли использоваться облучение после рецидива, зависит от многих факторов. Например, если рак вернулся в часть тела, которая уже подвергалась лучевой терапии, возможно, невозможно будет провести дополнительное облучение в том же месте. Это зависит от количества излучения, которое использовалось ранее. В других случаях облучение может применяться в той же области тела или в другой области. Некоторые опухоли не так хорошо реагируют на облучение, поэтому облучение можно не использовать, даже если они рецидивируют.

Как проводится лучевая терапия?

Лучевую терапию можно проводить тремя способами:

• Внешнее облучение (или внешнее лучевое облучение) : использует аппарат, который направляет высокоэнергетические лучи извне в опухоль. Это делается во время амбулаторных посещений больницы или лечебного центра. Обычно его назначают в течение многих недель, а иногда два раза в день в течение нескольких недель. Человек, получающий внешнее облучение, не является радиоактивным и не должен соблюдать дома специальные меры безопасности.
• Внутреннее облучение: Внутреннее облучение также называется брахитерапией . Радиоактивный источник помещают внутрь тела в опухоль или рядом с ней. При некоторых видах брахитерапии излучение может быть помещено в тело и оставлено для работы. Иногда его помещают в тело на некоторое время, а затем удаляют. Это решается в зависимости от типа рака. Для этого типа излучения в течение определенного периода времени необходимы специальные меры предосторожности. Но важно знать, если внутреннее излучение осталось в организме, через некоторое время оно в конечном итоге перестанет быть радиоактивным.
• Системное облучение: Радиоактивные препараты для перорального или внутривенного введения используются для лечения некоторых видов рака. Затем эти препараты распространяются по всему телу. Возможно, вам придется соблюдать особые меры предосторожности дома в течение некоторого времени после приема этих препаратов.

Тип облучения, который вы можете получить, зависит от вида вашего рака и его локализации. В некоторых случаях используется более одного типа. Ваша команда по лечению рака может ответить на конкретные вопросы о типе облучения, назначенном вам, о том, как оно влияет на ваш организм, и о любых мерах предосторожности, которые могут потребоваться.

Кто проводит лучевую терапию?

Во время лучевой терапии о вас позаботится команда высококвалифицированных медицинских специалистов. В вашу бригаду могут входить следующие люди:

• Онколог-радиолог: Этот врач специально обучен лечению рака с помощью облучения. Этот человек наблюдает за вашим планом лучевой терапии.
• Физик-радиолог: Это человек, который следит за тем, чтобы радиационное оборудование работало должным образом и чтобы оно давало вам точную дозу, предписанную вашим онкологом-радиологом.
• Дозиметрист: Этот человек помогает онкологу-радиологу планировать лечение.
• Терапевт-радиолог или технолог по лучевой терапии: Этот человек работает с радиационным оборудованием и позиционирует вас для каждой процедуры.
• Медсестра отделения лучевой терапии: Эта медсестра имеет специальную подготовку по лечению рака и может предоставить вам информацию о лучевой терапии и лечении побочных эффектов.

Вам также могут понадобиться услуги диетолога, физиотерапевта, социального работника, стоматолога или стоматолога-онколога, фармацевта или других поставщиков медицинских услуг.

Вызывает ли лучевая терапия рак?

Давно известно, что лучевая терапия может немного повысить риск возникновения другого вида рака. Это один из возможных побочных эффектов лечения, о котором врачи должны думать, когда взвешивают преимущества и риски каждого вида лечения. По большей части риск повторного рака от этих методов лечения невелик и перевешивается пользой от лечения рака, но риск не равен нулю. Это одна из многих причин, по которой каждый случай индивидуален, и каждый человек должен принимать участие в принятии решения о том, какое лечение ему подходит. Риск различается в зависимости от того, где в организме будет проходить лучевая терапия.

Если ваша команда по лечению рака рекомендует лучевую терапию, это потому, что они считают, что польза, которую вы получите от нее, перевесит возможные побочные эффекты. Тем не менее, это ваше решение. Знание как можно большего о возможных преимуществах и рисках может помочь вам быть уверенным, что лучевая терапия лучше всего подходит для вас.

Влияет ли лучевая терапия на беременность или фертильность?

Женщины: Важно не забеременеть во время облучения – это может нанести вред растущему ребенку. Если есть вероятность, что вы можете забеременеть, обязательно поговорите со своим врачом о вариантах контроля над рождаемостью.

Если вы беременны или можете быть беременны, немедленно сообщите об этом своему врачу.

Если область вашего тела, подвергающаяся облучению, включает яичники, возможно, что доза радиации может привести к тому, что яичники перестанут работать (бесплодие), и вы не сможете иметь детей. важно знать риск этой возможности до получения лучевой терапии. Если вы думаете о лучевой терапии, которая повлияет на яичники, поговорите со своим врачом о том, как это может повлиять на рождение детей в будущем.

Мужчины: Мало что известно о влиянии радиации на детей, зачатых мужчинами во время лучевой терапии. Из-за этого врачи часто советуют мужчинам не беременеть женщиной во время и в течение нескольких недель после лечения. Поговорите со своим врачом, чтобы узнать больше об этом.

Если область облучения включает яички, возможно, доза радиации может привести к тому, что яички перестанут работать (бесплодие), и вы не сможете иметь детей. Важно знать риск этой возможности до получения лучевой терапии. Нет четких исследований о том, как сперма, подвергшаяся воздействию радиации, влияет на будущих детей, родившихся из этой спермы. Если вы думаете о лучевой терапии, которая повлияет на яички, поговорите со своим врачом о том, как это может повлиять на рождение детей в будущем.

Узнайте больше в статье «Как рак и лечение рака могут повлиять на фертильность».

Вопросы о лучевой терапии

Перед лечением вас попросят подписать форму согласия, в которой будет указано, что ваш врач объяснил, как лучевая терапия может помочь, возможные риски, тип излучения, который будет использоваться, и другие ваши варианты лечения. Прежде чем подписывать форму согласия, убедитесь, что у вас была возможность получить ответы на все свои вопросы. Вот некоторые из вещей, о которых вы можете спросить:

• Какова цель лучевой терапии моего типа рака? Разрушить или уменьшить опухоль? Чтобы предотвратить или остановить распространение рака? Чтобы снизить вероятность того, что рак вернется?
• Какова вероятность того, что рак распространится или вернется, если я пройду или не пройду лучевую терапию?
• Какой тип лучевой терапии я получу?
• Существуют ли другие варианты лечения?
• Что я могу сделать, чтобы быть готовым к лечению?
• Могу ли я есть перед лечением или мне нужно избегать определенных продуктов перед лечением?
• Нужно ли мне соблюдать определенную диету во время лечения?
• На что будет похоже лучевое лечение?
• Как часто это дается? Сколько времени займет каждое лечение? Как долго я буду на радиации?
• Что мне делать, если я не могу попасть на лечение из-за проблем с поездкой или погоды?
• Как излучение повлияет на область рядом с раком?
• Как я буду себя чувствовать во время лечения? Смогу ли я работать? Идти в школу? Позаботиться о моей семье?
• Какие побочные эффекты у меня могут возникнуть, когда они начнутся и как долго будут продолжаться?
• Повлияют ли какие-либо из этих побочных эффектов на мои действия, такие как прием пищи или напитков, физические упражнения, работа и т.  д.?
• Изменит ли мой внешний вид лечение и/или побочные эффекты?
• Какие долгосрочные побочные эффекты у меня могут быть?
• Буду ли я подвергаться повышенному риску каких-либо других проблем со здоровьем в будущем?
• Буду ли я радиоактивным во время или после лечения?
• Требуются ли какие-либо особые меры предосторожности во время или после моего лечения?

Процесс лучевой терапии | Stony Brook Cancer Center

Процесс лучевой терапии будет адаптирован для пациентов в зависимости от того, какую форму лучевой терапии выберут пациенты и их врачи. В целом, существует пять основных этапов лучевой терапии, которыми мы можем поделиться, чтобы дать пациентам представление о том, чего ожидать. Эти этапы включают начальную консультацию, моделирование, планирование лечения, проведение лечения и последующее наблюдение после лечения.

Первичная консультация
Консультация является первым этапом процесса лучевой терапии. Это включает встречу с онкологом-радиологом, который просматривает медицинские карты пациента, отчеты о патологии и рентгенологические изображения, а также проводит физикальное обследование. Если на основании этого обзора будет выбрано лечение лучевой терапией, пациенту будет предложено записаться на симуляцию.

Моделирование
После первой консультации вы пройдете процесс «симуляции». Моделирование позволяет онкологу-радиологу определить точное местоположение и схему лечения вашего рака или опухоли. Для этого в отделении радиационной онкологии будет проведено рентгенологическое исследование или компьютерная томография. Иногда контраст используется для улучшения качества информации. Например, вас могут попросить проглотить контрастное вещество или вам могут сделать инъекцию, подобно тому, как вы делаете диагностическую компьютерную томографию. Вас поместят в лечебное положение, и часто будут использоваться индивидуальные «иммобилизирующие» устройства, такие как сетчатые маски, подголовники или формы для тела, чтобы поддерживать положение вашего тела в одном и том же положении изо дня в день. Иногда область вашего тела, которая требует лечения, будет отмечена крошечной татуировкой «точка». Это поможет с набором для лечения и обеспечит правильное ежедневное направление излучения. Эти следы нельзя удалять или смывать. Персонал обсудит с пациентами, как защитить метки, чтобы они оставались на месте.

Планирование лечения
На этом этапе процесса облучения участвуют онколог-радиолог, физик и дозиметрист. Используя изображения компьютерной томографии (и, при необходимости, МРТ или ПЭТ), они вместе разрабатывают область лучевой терапии. При планировании лечения основное внимание уделяется доставке высокой дозы радиации к опухоли при ограничении дозы, получаемой окружающими нормальными тканями. Это помогает сохранить нормальную ткань и уменьшить побочные эффекты лечения. Планы лечения разрабатываются индивидуально для каждого пациента и становятся планом лечения. Разработка плана лечения может быть сложным процессом, которому помогает использование компьютеров, которые воссоздают вашу «виртуальную анатомию» и местоположение вашего рака или опухоли. Процесс планирования лечения может занять несколько дней.

Лечение Доставка
В первый день лечения пациент укладывается в положение для лечения с использованием иммобилизационных устройств, которые могут быть ему необходимы. Радиотерапевты несут ответственность за позиционирование пациента и введение дозы облучения, предписанной онкологом-радиологом. Снимки делаются в первый день лечения и при необходимости через равные промежутки времени. Эти изображения подтверждают, что обрабатываемая область тела не изменила своего положения. Лучевые терапевты наблюдают за пациентом с мониторов, расположенных рядом с процедурным кабинетом, и могут разговаривать с пациентом по внутренней связи. Индивидуальные сеансы лечения обычно длятся недолго; часто пациент находится в процедурном кабинете не более 20 минут, и большая часть этого времени используется для точного позиционирования. После процедуры лаборанты помогут вам встать со стола и, при необходимости, отведут вас в комнату для осмотра пациента. В это время вы встретитесь с медсестрой отделения радиационной онкологии, чтобы обсудить вопросы, связанные с радиацией, включая уход за кожей и питание во время лечения.

Во время курса лучевой терапии вы будете встречаться со своим врачом не реже одного раза в неделю, а также с другими членами лечебной бригады, включая медсестер. Кроме того, если у вас есть проблемы или симптомы, которые необходимо решить, вы можете встретиться с любым членом вашей лечебной бригады в любой день по вашему запросу.

Последующее наблюдение после лечения
После завершения вашего лечения будет запланирована повторная встреча для наблюдения за выздоровлением и общим состоянием здоровья наших пациентов. Могут быть назначены дополнительные диагностические тесты. Отчеты о состоянии наших пациентов рассылаются всем врачам, участвующим в лечении пациентов. Со временем частота посещений отделения радиационной онкологии будет уменьшаться, но врачи и другие поставщики медицинских услуг всегда готовы поговорить с пациентами и ответить на любые вопросы и проблемы, которые у них могут возникнуть.