|
RADYASYON ONKOLOJİSİ TEMEL BİLGİLER KİTABI
Bölüm II - Radyoterapinin Radyobiyolojisi
Prof. Tbp. Kd. Alb. Yücel PAK
Radyasyona Bağlı Fiziksel Olaylar ve Subsellüler Cevap
Radyasyona Bağlı Fiziko-kimyasal, Kimyasal Olaylar ve Subsellüler Cevap
Radyasyona Hücresel Cevap ve Biyolojik Olay
Hücre Sağkalım Eğrisini Değiştiren Faktörler
Radyasyona Doku Cevabı
Radyasyona Organ Cevabı
Tümörün Radyasyona Cevabı
Tüm Beden Işınlamasında Cevap
RADYOTERAPİ'NİN RADYOBİYOLOJİSİ
Radyasyon Onkolojisinde, tedavi aracı olarak iyonizan radyasyon
kullanılmaktadır. İyonizan radyasyon biyolojik bir maddeden geçtiğinde o maddeyle
etkileşir. Bu etkileşme sırasında birçok fiziksel, fiziko-kimyasal, kimyasal ve
biyolojik olaylar zinciri sonucunda asıl biyolojik cevap oluşur.
Radyasyon etkisine bağlı olaylar 4 evreden oluşmaktadır :
- 1. Fiziksel evre : Radyasyon eksite ve iyonize moleküller oluşturur. Ortalama süresi
10-18 saniyedir.
- 2. Fiziko-kimyasal evre : Primer maddeler, kimyasal olarak reaktif serbest atomlar ve
serbest radikaller meydana getirmek için, stabil molekül oluşturmak üzere sekonder
reaksiyona girerler. Ortalama süresi 10-13 saniyedir.
- 3. Kimyasal evre : Kimyasal olarak reaktif olan maddeler ortam içinde birbirleriyle
reaksiyona girerler. Ortalama süresi 10-6 saniyedir.
- 4. Biyolojik evre : Organizmanın ışınlama sonucu meydana gelen kimyasal ürünlerine
vermiş olduğu biyolojik cevaptır. Ortalama süresi 10-6 sn. D en başlayıp yıllarca
sürebilir.
Işınlanmaya bağlı Biyolojik cevaplar :
- 1. Subsellüler cevap
- 2. Hücresel cevap
- 3. Doku cevabı
- 4. Tümör cevabı başlıkları altında toplanabilir.
RADYASYONA BAĞLI FİZİKSEL OLAYLAR VE
SUBSELLÜLER CEVAP
İyonizan radyasyonlar ister elektromagnetik, isterse partiküler olsun içinden
geçtiği maddede enerjilerini aktarırlar. Bu enerji, hücre ve doku içerisinde absorbe
edildiğinde eksitasyon ve iyonizasyona neden olurlar. Elektronlar ve protonlar gibi
yüklü parçacıklar direkt olarak iyonizasyona yol açarlar. Bunlar yeterli kinetik
enerjileri sayesinde kimyasal bağları koparabilirler. Elektromagnetik ışınlar (X ve
gamma) ve nötronlar ise indirekt olarak iyonizasyon yaparlar. Yani kendileri kimyasal
bağları kırmamakla birlikte bu işi yapan yüksek kinetik enerjili, yüklü
parçacıklar oluşturarak iyonizasyon yaparlar. Nötronlar ise emildikleri maddedeki
atomların çekirdekleriyle etkileşerek kinetik enerjilerini protonlara aktararak
iyonizasyona neden olurlar.
İyonizan radyasyonun içinden geçtiği maddede takip ettiği yolun herbir birim
uzunluğunda aktardığı enerji miktarına Linear enerji transferi(LET) adı verilir. Bu
kantite için kullanılan birim, radyasyonun içinden geçtiği maddenin yoğunluk
birimindeki herbir mikrona düşen KeV (KeV/mikron) ile ifade edilir. LET, farklı
radyasyon tiplerinde farklı biyolojik etkinin oluştuğunu sayısal olarak gösteren
fiziksel bir parametredir. Düşük LET'li radyasyon klinik uygulamada pek önemli
değildir. Çünkü günümüzde radyoterapide kullanılan ışınların LET'leri çok az
farklıdır. Sadece yüksek LET'e sahip nötron, alfa ve beta ışınlarının biyolojik
etkinliği biraz daha fazla olup farklılık gösterir. B u nedenle radyoterapide Rölatif
Biyolojik Etkinlik(RBE) konsepti ortaya çıkmıştır. Çünkü değişik LET li
ışınların genellikle başlangıçtaki etkileri kalitatif olarak benzer (iyonizasyon)
olmasına rağmen kantitatif ve sonuçsal biyolojik etkileri farklıdır. Yani eşit
dozlarda uygulanan farklı LET teki radyasyonlar farklı biyolojik etki oluştururlar.
Çoğu hücresel sistemlerde LET arttıkça RBE de artmaktadır. Bunun yanında hücreyi
inaktive etmek için hücrenin içinde birden fazla partikülün getirdiği dozların
gerektiğini ifade etmek gerekir.
RADYASYONA BAĞLI FİZİKO-KİMYASAL,
KİMYASAL OLAYLAR VE SUBSELLÜLER CEVAP
Radyasyon hücrenin kritik moleküllerine etki ederek hücre biyolojisinde önemli
değişikliklere neden olur. Bu şekilde molekülde meydana gelen hasar, ya molekülün
direkt olarak iyonizasyonu veya indirekt etkisi ile ortaya çıkar. Burada iyonizasyon ilk
önce başka bir molekül içerisinde oluşmakta, enerji daha sonra hedef moleküle
aktarılmaktadır. Radyasyon hasarının büyük bir kısmını indirekt etki oluşturur.
DNA en önemli hedef moleküldür. Molekül içi ve moleküller arası enerji transferi,
triptofan ve benzen halkaları, alfa-heliks, DNA heliks gibi özel yapılar ve dissosiye
olmuş küçük moleküler fragmanların migrasyonu ile olur. Hücrelerin en azından %
70’i su olduğuna göre çoğu indirekt etkileşmeler su moleküllerinden türemiş
reaktif maddeleri içermektedir. Işın su ile etkileşerek diğer solid moleküllerle
reaksiyona girer. Bu solid moleküllerin radikalleri ise stabil maddeleri oluşturur.
Radyasyona maruz kalan hücrelerde en belirgin etki ve değişikliğin gözlendiği hedef
makromoleküller şunlardır :
NÜKLEİK ASİTLER :
Biyolojik maddedeki radyasyon etkisinde en önemli hedef molekül DNA'dır. Işınlanma
sonucu DNA'nın bazında değişiklik veya yok olma, şeritler arasındaki hidrojen
bağlarında kopma, tek veya çift şerit kopması, dimerizasyon, diğer DNA molekülleri
ve kromozom proteinlerinde çift heliks halinde çapraz bağ teşekkülü gibi olaylar
gelişir. Bunlar moleküler yapı ve fonksiyonda değişikliklere neden olurlar.
Sıklıkla kromozom bozukluğuna rastlanır. DNA'da oluşan etki, hücre ölümünde en
önemli faktör olarak kabul edilir. Radyasyondan etkilenen DNA kendini tamire
çalışır. DNA tamir olayı birçok değişik şekilde olabilir. Bunlar, eksizyon
tamiri, S-fazı veya replikasyon sonrası tamir, fotoreaktivasyon ve heliks kopma tamiri
şeklinde olabilir.
PROTEİNLER : Radyasyon proteinlerde yan zincir gruplarında tahribat ve konformasyona
neden olur.
LİPİTLER : Doymamış yağ asitlerin peroksitleri meydana gelir.
KARBONHİDRATLAR : Zincirlerde kopma görülür.
Radyasyonun yaptığı molekül hasarını değiştiren faktörler :
Radyasyonun neden olduğu molekül hasarı ısı, ph, oksijen konsantrasyonu ve hedef
molekül konsantrasyonu gibi intrasellüler faktörler tarafından değiştirilebilir.
Oksijen, serbest radikallerin teşekkülünde sayısal ve tip olarak değişiklik
yaptığından radyasyon hasarı oluşumunda çok önemlidir. Bu ise hedef moleküllerdeki
serbest radikal hasarın kimyasal tamiri evresinde olur. Radyoprotektif ve radyosensitizer
ilaçlarda radyasyon hasarını değiştirebilir.
RADYASYONA HÜCRESEL CEVAP ve BİYOLOJİK
OLAY
Radyasyon etkisine bağlı hücresel ölüme giden hücreler sıklıkla şişkin,
boyanma kapasitesinde azalmayla birlikte vakuol ve fibrotik çekirdekli olup karyoliz
gösterirler. Hücreler normal hacimlerinin birçok katı büyüyerek dev hücre şekline
gelebilirler. Genellikle bunu hasarlı hücrelerin dejenerasyon ve fagositozu takip eder.
Radyoterapi sonrası hücrelerde görülen iki önemli etki vardır :
- 1. Fonksiyon kaybı
- 2. Reprodüktivite kaybı.
Fonksiyon kaybı :
Birçok, bölünmeyen veya bölünme kabiliyeti kısıtlı hücreler sonuçta fonksiyon
kaybına uğrayarak interfaz ölümüne giderler. Bölünmeyen hücrelerde(adult sinir ve
kas hücreleri) interfaz ölümü sadece yüksek doz(100 cGy’den yüksek) radyasyon
verilişinden sonra görülür. Lenfositler ise küçük dozlarda(100 cGy’den az)
interfaz ölümüne giderler. İnterfaz ölümünün klinik önemi Tüm Beden
Işınlamasında ortaya çıkar.
Üreme kabiliyetinin kaybı(Reprodüktif ölüm) :
Bölünen hücrelerde radyasyonun yaptığı en önemli etkidir. Hücrelerin devamlı
reprodüksiyon ile canlı yeni nesil yapabilme kabiliyeti ortadan kalkması ile
sonuçlanır.
Radyasyon etkisinin gösterilmesinde Hücre Sağkalım Eğrileri kullanılmaktadır.
Hücre Sağkalım Eğrileri :
Memelilerde ister normal hücre olsun, ister tümör hücresi olsun genel bir
karekteristik şekil gösterir. Başlangıç kısmı veya eğrinin omuzu hasarın
miktarını gösterir. Bu, öldürücü hasar görülmeden önceki kısımdır. Doz
yükseldikçe eğri düzleşir ve sabit eğim hattı(-1/Do) şekline gelir. Bu eğri
direkt bir logaritmik doz-cevap ilişkisini gösterir. Bu ilişkinin anlamı verilen
dozdaki artışın daima aynı fraksiyonel hücre ölümüne neden olmasıdır. Bu
doz(1-1/e) fraksiyonel hücre ölümü veya sağkalım eğrisinin bu linear kısmında %63
hücre ölümüne sebep olan dozdur. Farklı hücre eğrileri arasındaki yaşam
eğrisinde spesifik sayısal farklılıklar vardır. Birikim veya hücre radyasyon
hasarının tamirine daha yetenekli hücrelerde daha geniş omuzlu sağkalım eğrisi
ortaya çıkar. Daha yüksek doz oranında, daha radyosensitif hücrelerde omuz daha
diktir. Sağkalım eğrisi sigmoidal olup S=1-(1-e-D/Do)n formulüyle gösterilir.

Şekil 1 : Sağkalım eğrisi
Dq : "quasi-threshold" (yarıeşik) doz. Do : Ortalama letal doz. n : Dq ve Do
eşitliğinde ln n ‘deki eksplorasyondur.
Son yıllarda radyasyon etkisini göstermede Linear Quadratic Survival Formulation önem
kazanmıştır. Linear Quadratik Model radyasyonla hücre öldürmede iki komponentin
varlığını gözönüne alır ki, bunlardan biri doz ile orantılı, diğeri dozun
karesi ile orantılıdır. Dozun karesiyle değişen hücre inaktivasyon komponenti
"dual radyasyon aksiyonu" kavramını getirir. Bu fikir, iki ayrı kırılmanın
net sonucu olan birçok kromozom aberrasyonlarının olduğu erken kromozom
çalışmalarına kadar gider. Bu modelde hücre sağkalım ifadesi:
dir
S, D dozunda sağkalan hücrelerin fraksiyonudur. Doz ve dozun karesiyle orantılı olan
hücre öldürmenin komponentleri aD=bD2 veya D=a/b durumunda eşittir. a/b oranı hücre
ölümünde linear ve quadratik komponentlerin eşit olduğu dozdur. a/b oranı, dozu(aD)
ve dozun karesi (bD2) ile orantılı olaylarda hücre öldürümündeki rölatif önemi
gösterir. Fraksiyonasyonun bir fonksiyonu olarak izoeffekt dozunda varyasyonu
yönlendirir. Ancak sağkalım fraksiyonu ile hiçbir direkt ilişkisi olmadığı gibi,
radyosensitiviteye benzer şekilde a ve b ‘nin mutlak değerlerinin bir fonksiyonudur.
Linear quadratik formulasyonun bir özelliği de sonuç sağkalım eğrisinin devamlı
bükülmesidir ve hiç nihai düz kısım yoktur. Kural olarak dokuların erken
reaksiyonları için a/b geniştir(7-15 Gy) ve geç reaksiyonlar için düşüktür(1-7
Gy). a/b modeli değişik dokuların reaksiyonlarını tahmin için uygundur. Ancak Linear
Quadratik model sağkalım eğrilerinin mükemmel bir tanımını vermez.

Şekil 2 :Linear-Quadratik Sağkalım Modeli
alfa=Radyasyon etkisi altında kalan hücre populasyonunun tek vuruşta kendini
yenileyemeyen kompenentidir(Linear). b=Birçok vuruştan sonra çoğalması duran, ancak
bu aralarda kendini yeniliyebilen kompenent(Quadratic). d=Fraksiyon dozu. İntersept :
alfa/loge S=eğrinin y eksenini kestiği nokta, yani radyasyon sonrası kendini
yenilemeyen kısım. Eğim : b/loge S=karşı dik kenar/komşu dik kenar. (a/loge
S/(b/loge S)=a/b. *Akut cevap veren dokuların a/b oranı yüksek, geç cevap verenlerin
düşüktür.
BED : Biyolojik ortamda Effektif Doz veya tahmin edilen Total Doz veya Biyolojik Cevap
Dozu: -Ln S/a=D(1+d/(a/b)
D=Total Dozdur.
1+d/(a/b) =rölatif effektiflik tir.
-LnS = n(ad+bd) = and+bnd = nd(a+bd)
nd=Total Doz(D) ise -LnS = D(a+bd) ise -LnS/D=a+bd dir. Bu eşitlikte "a"
intersept'i, "bd" ise eğimi gösterir.
Sağkalım Eğrisini(Radyasyonun etkisini)
değiştiren faktörler
- 1. OKSİJEN : Oksijen radyasyon tarafından oluşturulan serbest radikaller
vasıtasıyla harabiyet oluşumuna yardım eder. Bu nedenle hipoksik veya anoksik
hücreler düşük LET'li radyasyona nisbeten daha dirençlidir. Hipoksik ve oksik
hücrelerde aynı yaşamı sağlayan doz oranı OER(oksijen artırma oranı) olarak
bilinir ve yüksek enerjide düşük radyasyon enerjisindekinin üç katıdır. Bu nedenle
yüksek LET 'li radyasyon hasar meydana getirmede daha etkilidir ve bu etkide oksijen ile
olan bağımlılık daha azdır. Hipoksik tümör hücrelerinin daha radyorezistansının
yüksek olması nedeniyle radyosensitizerler kullanılır. Bunlar oksijen etkisini taklit
ederler ve oksijen ihtiyacını azaltırlar. Bir kür radyasyon süresince tümörler
reoksijene olabilir. Çünkü tümör hücre yatağı azalır. K alan canlı hücrelerin
oksijenden yararlanması artar.
- 2. SUBLETAL RADYASYON HASDARININ TAMİRİ : Hücreler tarafından normal şekilde tamir
edilebilen hasara Subletal Hasar denir. Subletal hasar genellikle radyasyon verilişinden
sonraki 2-6 saat içinde tamir edilir. Subletal hasar öldürücü değil,fakat daha
sonraki ışınlamaya olan sensitiviteyi artırıcıdır. Eğer bir radyasyon dozundan
sonra uygun tamir için gerekli zaman peryodu yoksa öldürücü olabilir. Normal
dokularda ve tümör dokusundaki tamir kabiliyetindeki farklılıkların bilinmesi etkin
fraksiyon şemalarının geliştirilmesinde faydalı olmuştur.
- 3. POTANSİYEL LETAL HASARIN TAMİRİ : Normal büyüme halindeki hücrelere
öldürücü olan bazı hasarlar suboptimal veya huzursuz büyüme durumunda tamir
edilebilir. Böyle bir hasara Potansiyel Letal Hasar denir. Klinik radyoterapide böyle
bir hasarın tamirinin önemi henüz tam bilinmemektedir.
- 4. DOZ ORANI : Doz oranı azaldığı zaman verilen bir radyasyon dozunda hücre
sağkalımı daha fazla olur. Bunun nedeni radyoterapi süresince subletal hasarın
tamiridir. Aynı zamanda, zarar görmemiş ve henüz canlı olan hücrelerin çok düşük
dozlara maruz kalmaları nedeniyle prolifere olmalarıdır. Bu etki, sadece doz oranları
tipik olarak 40 cGy/saat üzerinde olan intrakaviter veya interstisyer brakiterapi
uygulamasında önemlidir. Kıyaslama yapılacak olursa, eksternal tedavide doz oranı 100
cGy/dk dır. Brakiterapide düşük doz oranında devamlı uygulama ile daha yüksek
toplam doz verilebilir. Normal dokuların tamir ve repopulasyonu buna müsaittir.
- 5. HÜCRE SİKLUS FAZIYLA İLİŞKİ : Radyasyona hücrenin yanıtı, hücrelerin
ışınlandıkları sırada bulundukları hücre siklusunun fazına bağlıdır. Bu siklus
M (Mitoz) ile başlayarak G1 (1. ara), S (DNA sentezi) ve G2 (2. ara) olarak 4 evredir.
Uzun süreler bölünmeyen hücreler için Go süresinin belirtilmesi adet olmuştur.
Genellikle hücre populasyonlarının jenerasyon zamanı 8 ile 30 saat arasında
değişmektedir. Faz süreleri ise : G1=1.5-14 saat, S=6-9 saat, G2=1-5 saat, M=0.5-1
saattir. Değişik fazlardaki hücrelerin radyasyona cevabı değişik olmaktadır.
- 1. Hücreler genellikle en çok mitozda veya mitoza yakın fazda duyarlıdır.
- 2. Eğer G1 oldukça uzun sürmekte ise genellikle dirençli süre erken ortaya çıkar.
Sonra S fazına doğru sağkalımda düşme meydana gelir. G1 in sonu M kadar duyarlı
olabilir.
- 3. Çoğu hücrelerde direnç S fazı sırasında gelişir, ve S fazının sonuna doğru
maksimuma erişir. Bu faz genellikle, siklusun en dirençli bölümüdür.
- 4. Çoğu hücrelerde G2 süresi en duyarlı süredir. Belkide M kadar duyarlıdır.
Bazı hücrelerde direnç normal olarak S de görülür ve G2 ye kadar ertelenebilir.
Mitoz ve Sentez fazı arasındaki radyosensitivite oranı 2.5 veya daha fazla
olabilmektedir. Ancak, hücre siklus ilişkisini klinik olarak ortaya koymak zordur.
Çünkü ne tümör hücresi ne de normal hücrelerin siklusları kolayca senkronize
olmazlar. Senkron olmayan hücreleri senkronize olarak siklusa sokmak da zordur.
RADYASYONA DOKU CEVABI
Radyasyona dokunun cevabı deyince hem parankimal hücreler hem de vasküler stroma
hücrelerinin teşkil ettiği dokulardaki hücresel etkinin tamamı akla gelir. Statik
populasyonlu dokularda yani, yenilenemiyen sistemlerde, mesela santral sinir sistemindeki
nöronlar ve çizgili kas hücrelerinde olduğu gibi bölünmeyen parankimal hücrelerde
konvansiyonel fraksiyonda radyoterapinin kritik hasarı muhtemelen vasküler kompartmanda
ortaya çıkar. Böyle dokulardaki parankimal hücreler radyasyona nisbeten daha
dirençlidirler. Çünkü kapiller permeabilitede artış 100 cGy den daha az dozlarda
görülebilir. Patolojik olarak akut hasar; vasküler dilatasyon, lokal ödem ve
inflamasyon ile karekterizedir. Kronik hasar fibrozisle birlikte küçük damarların
daralması ve tıkanması şeklinde görülür, ve sıklıkla parankimal hücrelerin
miktarında bir azalma ile birliktedir. Homeostatik kontrol (yenilenme sistemi)
altındaki, bölünebilen parankimal hücrelere sahip dokular sıklıkla vasküler stromal
kompartmandaki gibi, parankimal kompartmanda görülen belirgin radyasyon hasarına destek
yapar. Normal olarak yenilenme sisteminde hücre dengesi mevcuttur(Tablo 1). Yani; matür
hücrelerin göçü veya hücre ölümü ile yeni hücre yapımı (Turnover zamanı) denge
halindedir. Parankimal kompartmanın stem hücrelerinin çoğunu öldüren bir radyasyon
dozu, fonksiyon yapan matür hücrelerin repopulasyonu ve stem hücrelerinden gelişen
matür hücreler radyasyon etkisi sonrası doku fonksiyonunun yeniden kazanılmasında
önemli bir rol oynar.
SİSTEM |
TURNOVER ZAMANI |
Kan
-Eritrosit
-Granülosit
-Lenfosit
|
120 gün
10 saat
Gün - yıl |
Sindirim Sistemi
-Ağız Boşluğu
-Mide
-İnce Barsak
-Kolon |
5 gün
3 - 9 gün
1 - 5 gün
10 gün |
Solunum Sistemi
-Trakea Epiteli
-Alveol |
50 gün
10-30 gün |
Deri |
20 gün |
Mesane |
50 gün |
Testis |
20 gün |
Kornea |
7 gün |
Tablo I: Başlıca yenilenme sistemleri için yaklaşık turnover zamanları
*Turnover zamanı:Tüm hücre populasyonuna eşit hücre sayısının yeniden yapımı
için geçen zaman.
RADYASYONA ORGAN CEVABI
Radyasyona doku ve organların toleransı önemli bir klinik parametredir.
Genellikle radyoterapistler, tümörü çevreleyen normal doku ve organların tolerans
dozuna kadar olan bir tümör dozunu limit almalıdır. M inimum tolerans dozu TD5/5 ile
belirlenir. Bu; 5 yılda hastaların % 5’inden daha azında komplikasyon meydana getiren
dozdur. M aksimum Tolerans dozu ise TD50/5 ise 5 yılda % 50 olguda komplikasyon yapan
dozdur. Tolerans dozu, kullanılan fraksiyon ve ışınlanan dokunun volümüne
bağlıdır.
Doz sınırlayıcı organlar radyasyona olan toleranslarına göre 3 sınıfta
toplanr(Tablo 2). Sınıf I organlar radyasyon hasarının şiddetli morbidite veya
mortalite oluşturduğu organlardır. Sınıf II organlar ise radyasyon hasarının
hafiften ortaya kadar morbidite, nadiren mortalite oluşturduğu ve genellikle geç
etkileri sürviyi etkilemiyenlerdir. Sınıf III organlar da ise radyasyon hasarı ya
morbidite yaratmaz ya da hafif, veya reversibl'dir. Tablo’da günlük 200 cGy, tek doz
ile haftada 5 gün, konvensiyonel fraksiyondaki radyoterapi esas alınarak organ tolerans
dozları sıralanmıştır.
SINIF I ORGANLAR |
HASAR |
TD5/5(cGy) |
TD50/5(cGy) |
TÜM VEYA PARSIYEL |
Kemik iliği |
Aplazi,pansitopeni |
250
3500 |
450
4000 |
Tüm
Segmental |
Karaciğer |
Akut ve kronik hepatit |
2500
1500 |
4000
2000 |
Tüm
Tüm şerit |
Mide |
Perforasyon, kanama |
4500 |
5500 |
100 cm2 |
İnce Barsak |
Ülser,perforasyon
kanama |
4500
5000 |
5500
6500 |
400 cm2
100 cm2 |
Beyin |
İnfarkt,nekroz |
6000
7000 |
7000
8000 |
Tüm
% 25 |
M. Spinalis |
İnfarkt,nekroz |
4500 |
5500 |
10 cm |
Kalp |
Perikardit,pankardit |
4500 |
5500 |
100 cm2 |
Akciğer |
Akut ve kronik pnömoni |
3000
1500 |
3500
2500 |
% 60
Tüm |
Böbrek |
Akut ve kronik nefroskleroz |
500
2000 |
2000
2500 |
Tüm şerit
Tüm |
Fetüs |
Ölüm |
200 |
400 |
Tüm |
Tablo 2(a) : Işın Lezyonlarının Öldürücü olduğu veya Ciddi Hasara
Uğrattığı Organlar:
SINIF II ORGANLAR |
HASAR |
TD5/5(cGY) |
TD50/5(cGy) |
TÜM VEYA PARSIYEL |
Ağız Boşluğu ve farenks |
Mukozit Ülserasyon |
6000 |
7500 |
50 cm2 |
Deri |
Akut ve kronik dermatit |
5500 |
7000 |
100 cm2 |
Özefagus |
Özefajit,ülserasyon |
6000 |
7500 |
75 cm2 |
Rektum |
Ülser,darlık |
6000 |
8000 |
100 cm2 |
Tükrük Bezleri |
Kserostomi |
5000 |
7000 |
50 cm2 |
Mesane |
Kasılma |
6000 |
8000 |
Tüm |
Üreterler |
Darlık |
7500 |
10000 |
5-10 cm. |
Testisler |
Sterlizasyon |
100 |
200 |
Tüm |
Overler |
Sterlizasyon |
200-300 |
625-1200 |
Tüm |
Büyüyen kıkırdak |
Büyüme durması |
1000 |
3000 |
Tüm |
Kemik(çocuk) |
Cüceleşme |
1000 |
3000 |
10 cm2 |
Yetişkin kıkırdak |
Nekroz |
6000 |
10000 |
Tüm |
Kemik(yetişkin) |
Fraktür,skleroz |
6000 |
10000 |
10 cm2 |
Göz
-Retina
-Kornea
-Lens |
|
5500
5000
500 |
7000
6000
1200 |
Tüm
Tüm
Tüm/parsiyel |
Endokrin Bezler
Tiroid
Sürrenal
Hipofiz
|
Hipotiroidizm
Hipoadrenalizm
Hipopitüitarizm |
4500
6000
4500 |
15000
20-30000 |
Tüm
Tüm
Tüm/TD> |
Periferik Sinir |
Nöritis |
6000 |
10000 |
|
Kulak
Orta kulak
Vestibüler |
Seröz otit
Menier Sendromu |
5000
6000 |
7000
7000 |
Tüm
Tüm |
Tablo 2(b) : Işın Lezyonlarının ortadan hafif dereceye kadar hasar yaptığı ve
nadiren ölüme neden olduğu organlar.
SINIF III ORGANLAR |
HASAR |
TD5/5(cGY) |
TD50/5(cGy) |
TÜM VEYA PARSIYEL |
Adele(Çocuk) |
Atrofi |
2000-3000 |
4-5000 |
Tüm |
Adele(yetişkin) |
Fibrozis |
6000 |
8000 |
Tüm |
Lenf Bezi ve lenfatikler |
Atrofi,skleroz |
5000 |
7000 |
Tüm |
Geniş arter-ven |
Skleroz |
8000 |
10000 |
10 cm2 |
Eklem kıkırdağı |
Yok |
50000 |
500000 |
eklem(mm2) |
Uterus |
Perforasyon, Nekroz |
10000 |
20000 |
Tüm |
Vajina |
Ülser,Fistül |
9000 |
10000 |
Tüm |
Meme (Çocuk) |
Gelişme yok |
1000 |
1500 |
Tüm |
Meme(yetişkin) |
Atrofi,Nekroz |
5000 |
10000 |
Tüm |
Tablo 3(b) :Işın Lezyonlarının hafif, geçici, düzelebilen veya h,ç hasar
yapmadığı organlar
TÜMÖRÜN RADYASYONA CEVABI
Bir tümörün tedavi edilebilirliliği yüksek ölçüde bu tümörün
büyüklüğü ve tümörün radyosensitivitesine bağlıdır. Tümörün radyasyona
cevabında rol oynayan diğer faktörler ise hücre tamiri, yeni hücre yapımı,
reoksijenasyon ve reassortmandır. Ayrıca tümörün büyüme fonksiyonu ve hücre tipi
faktörü de önemlidir.
TÜMÖRÜN BÜYÜKLÜĞÜ : Bir tümörün tedavi edilebiliriğinde çok önemli bir
faktördür. Radyasyonun hücre öldürme özelliği dozun eksponansiyel bir
fonksiyonudur. Bu nedenle mikroskopik bir hastalık daha düşük bir doz ve daha küçük
fraksiyon ile tedavi edilebilir. Tümör kontrolü için verilen radyasyon doz gereksinimi
tümör volümüyle ilişkilidir.
IŞIN DUYARLILIĞI : Bu kavram çeşitli tümör tiplerinin ve normal dokuların
ışınlamaya karşı verdiği cevaplarındaki farklılığı tanımlamaktadır. Bu
farklılıklar :
- a)Tümör hücreleriyle normal hücreler arasındaki ışın duyarlılığı farkı,
- b)Tümöral ve normal hücreler arasındaki intrasellüler tamir yeteneği farkı
(tümör hücrelerindeki ışın tahribatı hücreyi ölüme götürürken, normal
hücrelerde iyileşme oranı yüksek olduğundan yaşamını sürdürür)
- c)Normal ve tümöral dokuların tamir yeteneği farkı (normal dokular fibröz dokuya
değişerek kendilerini tamir eder,fakat tümör dokusondaki bu fenomen ölümle
sonuçlanır)
Tümörü çevreleyen normal yapılar tarafından iyi tolere edilen ışınlama
dozlarıyla tamamen kaybolan tümör klinik olarak ışına duyarlı kabul edilir.
REOKSİJENASYON : Tümörler için geçerlidir. Normal dokularda hipoksik hücre çok
azdır, veya yoktur. Halbuki tümörlerde sıklıkla bozuk damar yapısı nedeniyle
oksijenin diffüzyon mesafesi sınırlı(yaklaşık 180m) olduğundan %5-20 oranında
hipoksik hücre mevcuttur. Radyoterapi süresince tümörün yeniden oksijenlenebilme
ihtimali bu tümörlerin radyokürabilitesini tahmine yardımcı olabilir.
RADYOKÜRABİLİTE : Tümörlerin ışın ile tedavi edilebilirliğini ifade etmektedir.
Radyokürabilitede tümörün hücre tipi, diferansiyasyonu, tümör büyüklüğü ve
tedavi oranı kritik faktörlerdir. Radyokürabıl tümörlerin tedavisinde, genellikle
radyoterapi önde gelen tedavi yöntemidir.
TEDAVI ORANI : Normal dokunun tolerans dozu ile tümör letal dozu arasındaki ilişki
tedavi oranını göstermektedir. Eğer bu oran 1'den yüksekse tümör başarıyla tedavi
edilebilir. Tedavi oranı 1'den az olan tümörlerin ışınla tedavi edilebilme
olasılığı azdır.
TEDAVİ ORANI = Normal Dokunun Tolerans dozu/Tümör Letal Dozu dur.
Tümör Letal Dozu : Herbir tümör için, büyük oranda hücreleri tahrip edecek dozdur.
Çeşitli tümörler için belirlenen doz sabit bir doz olmayıp, tümörün
büyüklüğü, volümü, tümör tipi, patolojik grade veya diferansiyasyon ve ışına
cevabı ile değişmektedir. Tümör letal dozu; tümörde %95
kontrol(kür)sağlayan(TCD-95) doz olarak tarif edilebilir.
TÜMÖRLERDE RADYOKÜRABİLİTE :
- a)Yüksek oranda Radyokürabl(Işınla tam iyileştirilebilen) Tümörler(TCD-95'I
3500-6000 cGy): Seminoma, Lenfosarkomlar, Hodgkin's Hastalığı, Nöroblastoma, Wilms’
tümörü, Medulloblastoma, retinoblastoma, disgerminoma ve Ewing Sarkomu bu dozlar
arasında tedavi edilir. Aynı dozlarda, adenokanser ve yassı hücreli kanserlerin insitu
ve postoperatif şüpheli kalıntı ve rezidüler faydalanır. Deri ve larinks
kanserlerinin T1 olanları tamamen kontrol altına alınabilirler. M akrodepozitleri
içeren metastatik lenf bezleri de bu dozlarda tedavi edilmektedir.
- b)Işınla Tam İyileşebilir, ancak Yüksek tolerans riski oluşturan tümörler
(TCD-95’i 6000-7500 cGy) : Bunlar akciğer over,serviks, mesane,farinks ve ağız
boşluğunun T2-3 tümörleridir.
- c)En az tedavi edilebilen tümörler (TCD-95’i 8000 cGy ve üzeri):gerek klinik
gerekse ışınla tam tedavi olanağı olmayan tümörlerdir. Yassı epitel hücreli ve
adenokanserlerin büyük olanlarının(T3-4) yalnız radyoterapi ile tedavi edilebilme
olasılıkları %95’lik bir seviyeye henüz ulaşmamıştır. Tümör kontrolünün
ışınlama ile gerçekleştirilememesi hücre kinetiği değişikliklerine,
oksijenlenmeye, proliferatif bölümler ve proliferatif olmayan bölümler arasındaki
farklara bağlıdır.
TÜM BEDEN IŞINLANMASINDA CEVAP
Tüm vücuda radyasyon verilmesinde; birkaç yüz cGy verilmesinde ölüm
hematopoetik sistem hasarı nedeniyle olur. İnsanlarda ölüm bu dozda radyasyon
verilmesinden 30-60 gün içinde olur. Radyasyon nedeniyle 60 gün içinde %50 oranda
ölüme sebep olan doz LD50/60 olarak bilinir ve insanlarda bu doz 400 cGy'dır. 200
cGy'ın altındaki dozlarda insanlar semptomsuz veya az semptomla yaşayabilirler. 200-600
cGy alan hastalarda görülen ölümün azalmasında tedavinin etkinliğine inanılır.
700 cGyı'ın üzerinde doz verilen hastaların ölümü hastalıktan değil, radyasyon
etkisiyledir.
Tüm Vücut Işınlanmasında Ortaya Çıkan Sendromlar:
Tüm Vücut Işınlanmasına bağlı sendromlar hematopoetik sistem dışında
gastroentestinal sistem ve santral sinir sisteminde ortaya çıkar. Tedavi amacıyla
ışınlanan hastalarda başlıca ölüm sebebi infeksiyondur. Hastalar hastaneye
yatırılıp izole edilmelidir. Uygun bölgelerden kültür ve antibiyogram
yapılmalıdır. Hematolojik parametreler bunu takip etmelidir. Enfeksiyonlar ağır
antibiyotik tedavisine ihtiyaç gösterirler. Kanamalar eritrosit ve trombosit
transfüzyonu ile tedavi edilir. Beslenme bozukluğu ihtiyaca göre su ve elektrolit
replasmanı gerektirebilir.
Tablo-3.Tüm Vücut Radyasyon Sendromu : (Tek-akut radyasyona maruz kalma sonrası)
|
Santral Sinir Sistemi |
Gastro İntestinal Sistem |
Hematopoetik Sistem |
Hedef Organ |
Beyin |
İnce Barsak |
Kemik İliği |
Eşik Doz(semptom) |
2000 |
500 |
150 |
Eşik Doz(ölüm) |
5000 |
1000 |
250 |
LD50 |
10.000 |
2.000 |
400 |
Latent Süre |
dk-saat |
3-5 gün |
2-3 hafta |
Ölüm |
ilk 2 gün |
2 gün -2 hafta |
3-6 hafta |
Semptomlar(klinik) |
Konfüzyon Ataksi Koma Konvülzyon |
Malezya Anoreksi Bulantı Kusma ishal Dehidratasyon |
Malezya Ateş Purpura İnfeksiyon |
Major Patoloji |
Ensefalit Menenjit Ödem |
Barsak Epitel bozulması |
Kemik İliği Hiposellüleritesi |
KAYNAKLAR
1. Hall JE: Radiobiology for the Radiologist. Third Edition. J.B. Lippincott Company,
1988.
2. Tubiana M, Dutreix J: Introduction to Radiobiology. Taylor&Francis, 1990.
3. Sokol GH, Maickel RP: Radiation-Drug Interactions in the Treatment of Cancer. John
Wiley & Sons., 1980.
4. Steel GG, Adams GE, Peckham MJ: The Biological Basis of Radiotherapy. Elsevier,1983.
5. Bomford CK, Kunkler IH, Sherrif SB: Walter and Miller’s Textbook of Radiotherapy.
Churchill Livingstone, 1994.
6. Coia LR, Moylan DJ: Therapeutic Radiology for the House Officer. Waverly,1984.
Aklınıza takılan hertürlü soruyu Radyasyon
Onkolojisi ABD'na iletirseniz enkısa sürede cevaplandırılacaktır.
Ana Sayfaya Dönüş
Dr.Kaan OYSUL
tarafından hazırlanmaktadır |