Høyenergibehandling (høyspenningsterapi) med akseleratorer

Høy energi terapi er en type strålebehandling der elektroner akselereres for å produsere ultraharde røntgenstråler ved hjelp av akseleratorer. I prinsippet kan alle ladede og uladede partikler akselereres (f.eks. Protoner, ioner). I klinisk rutine brukes imidlertid bare elektroner i våre dager. Når det gjelder de tekniske designene til akseleratorer, skilles det i prinsippet mellom lineære akseleratorer (rettlinjeakselerasjonsvei) og sirkulære akseleratorer (sirkulær partikkelbane).

Indikasjoner (bruksområder)

Høy energi terapi med akseleratorer brukes til forskjellige svulsttyper. Eksempler på applikasjoner for elektronbestråling er:

Fremgangsmåten

Den grunnleggende fysiske prosessen i akseleratorer er den samme som i Røntgen rør. Elektroner blir svært energiske når de akselereres, så de avgir Røntgen bremsstrahlung og varme når det bremses i et mål (bestrålingsmål). Elektronene injiseres i akselerasjonsveien av en injektor. Når et mål settes inn i bjelken, ønsket ultrahard Røntgen bremsstrahlung er produsert. Den nødvendige feltstørrelsen oppnås ved hjelp av et kollimatorsystem som begrenser bjelken. Sirkulær akselerator: Elektronene akselereres langs en spiralpartikkelbane gjennom et økende magnetfelt. Den sirkulære banen må gjennomkjøres flere ganger til ønsket akselerasjonsenergi er nådd. I klinisk praksis brukes betatron, syklotron eller synkrotron som forskjellige designprinsipper. De fleste elektronakseleratorer på 1960- til 1980-tallet opererte på betatronprinsippet, der frie elektroner ble akselerert i et vakuumrør i et magnetfelt til omtrent lyshastigheten. Siden den gang har sirkulære akseleratorer i stor grad blitt erstattet av kraftigere lineære akseleratorer. Lineær akselerator: Elektronene passerer gjennom en rett akselerasjonsvei. Akselerasjon oppnås med et høyfrekvent elektrisk felt etablert mellom en serie sylindriske elektroder i et akselerasjonsrør. Et stående felt kan etableres (stående bølgeprinsipp) eller feltet reiser med elektronene (vandrende bølgeprinsipp). Etter å ha gått ut av akselerasjonsrøret og blitt fokusert (avbøyd 270 °), traff høynergielektronene målet (målet) og genererer de ultraharde røntgenstrålene. Akseleratorer som brukes i dag er automatiske, datastyrte og datamaskinstyrte systemer som består av fem komponenter: Modulator, strømforsyning, gasspedalenhet, emitter hode og kontrollpanel.

Potensielle komplikasjoner

Ikke bare tumorceller, men også sunne kroppsceller blir skadet av strålebehandling. Derfor må radiogeniske bivirkninger alltid følges nøye, og disse må forebygges, oppdages i tide om nødvendig og behandles. Dette krever god kunnskap om strålingsbiologi, strålingsteknikk, dose og dose distribusjon samt permanent klinisk observasjon av pasienten. De mulige komplikasjonene av strålebehandling er i det vesentlige avhengig av målets lokalisering og størrelse volum. Forebyggende tiltak må iverksettes, spesielt hvis det er stor sannsynlighet for bivirkninger. Vanlige komplikasjoner av strålebehandling:

  • Radiogen dermatitt (hud betennelse).
  • Mukositider (slimhinneskader) i luftveiene og fordøyelseskanalene.
  • Tann- og tannkjøttskader
  • Tarmsykdommer: Enteritides (tarmbetennelse med kvalme, oppkast, etc.), strikturer, stenoser, perforeringer, fistler.
  • Cystitt (urinveier blære infeksjoner), dysuri (vanskelig tømming av blæren), pollakiuria (hyppig urinering).
  • lymfødem
  • Radiogen pneumonitt (inflammatoriske endringer i lungene) eller fibrose.
  • Radiogen nefritt (betennelse i nyrene) eller fibrose.
  • Begrensninger i det hematopoietiske systemet (bloddannende system), spesielt leukopenier (redusert antall hvite blodlegemer (leukocytter) i blodet sammenlignet med normen) og trombocytopenier (redusert antall blodplater (trombocytter) i blodet sammenlignet med normen)
  • Sekundære svulster (andre svulster).