معالجة بالجسيمات: الفرق بين النسختين
أُنشئَت بترجمة الصفحة "Particle therapy" |
(لا فرق)
|
نسخة 15:04، 27 يوليو 2020
علاج الجسيمات هو شكل من أشكال العلاج الشعاعي الخارجي باستخدام حزم من النيوترونات النشطة أو البروتونات أو أيونات إيجابية أخرى أثقل لعلاج السرطان. النوع الأكثر شيوعًا من العلاج بالجسيمات اعتبارًا من عام 2012 هو العلاج بالبروتون .
على النقيض من الأشعة السينية (الحزم الفوتونية ) المستخدمة في العلاج الإشعاعي الأقدم ، تظهر أشعة الجسيمات ذروة Bragg في فقدان الطاقة من خلال الجسم ، مما يوفر أقصى جرعة إشعاعية عند الورم أو بالقرب منه ويقلل من تلف الأنسجة الطبيعية المحيطة.
يُشار إلى علاج الجسيمات أيضًا بطريقة أكثر تقنية باسم العلاج بالهادرون ، باستثناء الفوتون والعلاج بالإلكترون . لا يُنظر هنا أيضًا إلى العلاج بالقبض النيوتروني ، الذي يعتمد على تفاعل نووي ثانوي. وقد تم أيضًا محاولة العلاج بالميون ، وهو نوع نادر من العلاج بالجسيمات ليس ضمن الفئات المذكورة أعلاه.
طريقة
يعمل علاج الجسيمات عن طريق توجيه الجسيمات المؤينة النشطة إلى الورم المستهدف. [1] [2] هذه الجسيمات تتلف الحمض النووي لخلايا الأنسجة ، مما يؤدي في النهاية إلى موتها. بسبب انخفاض قدرتها على إصلاح الحمض النووي ، تكون الخلايا السرطانية عرضة بشكل خاص لمثل هذا الضرر.
يوضح الشكل كيف تخترق أشعة الإلكترونات أو الأشعة السينية أو البروتونات ذات الطاقات المختلفة (المعبر عنها في MeV ) الأنسجة البشرية. الإلكترونات لها مدى قصير ، وبالتالي فهي ذات اهتمام فقط بالقرب من الجلد (انظر العلاج الإلكتروني ). تخترق أشعة Bremsstrahlung X بشكل أكثر عمقًا ، لكن الجرعة التي يمتصها النسيج تظهر بعد ذلك الانحلال الأسي النموذجي مع زيادة السماكة. بالنسبة للبروتونات والأيونات الثقيلة ، من ناحية أخرى ، تزداد الجرعة بينما يخترق الجسيم الأنسجة ويفقد الطاقة باستمرار. وبالتالي زيادة الجرعة مع زيادة سماكة تصل إلى ذروة براج التي تحدث قرب نهاية الجسيمات مجموعة . بعد ذروة Bragg ، تنخفض الجرعة إلى الصفر (للبروتونات) أو تقريبًا صفر (للأيونات الثقيلة).
ميزة ملف ترسب الطاقة هذا هو أن طاقة أقل تترسب في الأنسجة السليمة المحيطة بالنسيج المستهدف. وهذا يتيح وصفة أعلى للورم ، مما يؤدي نظريًا إلى ارتفاع معدل التحكم المحلي ، وكذلك تحقيق معدل سمية منخفض. [3]
يتم تسريع الأيونات أولاً بواسطة مسرع دوراني أو مسرع دوراني تزامني. وتحدد الطاقة النهائية لحزمة الجسيمات الناشئة عمق الاختراق ، ومن ثم موقع ترسب الطاقة الأقصى. نظرًا لأنه من السهل تحويل الحزمة عن طريق المغناطيسات الكهربائية في الاتجاه العرضي ، فمن الممكن استخدام طريقة المسح النقطي ، أي لمسح المنطقة المستهدفة بسرعة مثل شعاع الإلكترون بمسح أنبوب تلفزيون. بالإضافة إلى ذلك ، طاقة الشعاع ومن ثم ، فإن عمق الاختراق متنوع ، يمكن تغطية حجم الهدف بأكمله في ثلاثة أبعاد ، مما يوفر تشعيعًا يتبع بالضبط شكل الورم. هذه واحدة من المزايا العظيمة مقارنة بعلاج الأشعة السينية التقليدي.
في نهاية عام 2008 ، كانت 28 منشأة علاجية عاملة في جميع أنحاء العالم ، وعولج أكثر من 70.000 مريض عن طريق البيونات ، [4] [5] والبروتونات والأيونات الثقيلة. تم إجراء معظم هذا العلاج باستخدام البروتونات. [6]
في نهاية عام 2013 ، تم علاج 105000 مريض بعوارض بروتونية ، [7] وحوالي 13000 مريض تلقوا علاج أيون الكربون. [8]
اعتبارًا من 1 أبريل 2015 ، لعلاج شعاع البروتون ، هناك 49 منشأة في العالم ، بما في ذلك 14 في الولايات المتحدة مع 29 منشأة أخرى قيد الإنشاء. للعلاج بالأيونات الكربونية ، هناك ثمانية مراكز عاملة وأربعة قيد الإنشاء. [8] توجد مراكز علاج أيون الكربون في اليابان وألمانيا وإيطاليا والصين. تأمل وكالتان فيدراليتان في الولايات المتحدة الأمريكية في تحفيز إنشاء مركز أمريكي واحد على الأقل للعلاج بالأيونات الثقيلة.
العلاج بالبروتون
العلاج النيوتروني السريع
العلاج الإشعاعي بأيون الكربون
يستخدم العلاج الأيوني الكربوني (CIRT) جزيئات أكبر من البروتونات أو النيوترونات. لقي العلاج الإشعاعي بالكربون أيون اهتمامًا علميًا متزايدًا حيث تحسنت خيارات التوصيل التكنولوجي وأظهرت الدراسات السريرية مزايا علاجه للعديد من السرطانات مثل سرطان البروستاتا والرأس والعنق والرئة والكبد ، وساركوما العظام والأنسجة الرخوة ، وسرطان المستقيم المتكرر محليًا ، وسرطان البنكرياس ، بما في ذلك الأمراض المتقدمة محليًا. كما أن له مزايا واضحة في علاج سرطانات نقص الأكسجين المستعصية والمقاومة للإشعاع أثناء فتح الباب لعلاج نقص تجزئته بشكل كبير للأمراض العادية والحساسة للإشعاع.
المزايا البيولوجية للعلاج الإشعاعي بالأيونات الثقيلة
من وجهة نظر علم الأحياء الإشعاعي ، هناك مبررات كبيرة لدعم استخدام أشعة الأيونات الثقيلة في علاج مرضى السرطان. جميع البروتونات وغيرها من علاجات حزمة الأيونات الثقيلة تظهر ذروة Bragg محددة في الجسم حتى تقدم أقصى جرعة قاتلة عند الورم أو بالقرب منه. هذا يقلل من الإشعاع الضار للأنسجة الطبيعية المحيطة. ومع ذلك ، فإن أيونات الكربون أثقل من البروتونات ، وبالتالي توفر فعالية بيولوجية نسبية أعلى (RBE) ، والتي تزداد مع العمق للوصول إلى الحد الأقصى في نهاية نطاق الحزمة. وهكذا يزداد RBE لشعاع أيون الكربون كلما تقدمت الأيونات بشكل أعمق في منطقة الورم. [9] يوفر CIRT أعلى نقل للطاقة الخطية (LET) لأي شكل من أشكال الإشعاع السريري المتاحة حاليًا. [10] ينتج عن توصيل الطاقة العالية للورم العديد من فواصل الحمض النووي المزدوجة الجدائل التي يصعب على الورم إصلاحها. ينتج الإشعاع التقليدي بشكل أساسي فواصل من الحمض النووي أحادية الشريط والتي يمكن أن تسمح لكثير من خلايا الورم بالبقاء. قد يوفر ارتفاع معدل وفيات الخلايا المباشرة التي ينتجها CIRT أيضًا توقيعًا واضحًا للمستضد لتحفيز الجهاز المناعي للمريض. [11] [12]
علاج الجسيمات للأهداف المتحركة
تتأثر دقة العلاج الجزيئي للأورام الموجودة في منطقة البطن والصدر بشدة حركة الهدف. ويتطلب التخفيف من تأثيره السلبي تقنيات متقدمة لرصد موضع الورم (مثل التصوير الفلوري للعلامات الارشادية الحاجبة للاشعاع التي يتم زرعها او الكشف الكهرومغناطيسي للمرسلات التي يتم زرعها) والاشعاع (البوابات، إعادة مسح، إعادة فحص البوابات وتتبع الورم).[13]
المراجع
- ^ "Radiotherapy with beams of carbon ions". Reports on Progress in Physics. ج. 68 ع. 8: 1861–1882. 2005. DOI:10.1088/0034-4885/68/8/R04.
- ^ "State of the art in hadron therapy". AIP Conference Proceedings. ج. 958 ع. 1: 70–77. 2007. DOI:10.1063/1.2825836.
- ^ Mohan، Radhe؛ Grosshans، David (يناير 2017). "Proton therapy – Present and future". Advanced Drug Delivery Reviews. ج. 109: 26–44. DOI:10.1016/j.addr.2016.11.006. PMID:27919760.
{{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف|PMCID=تم تجاهله يقترح استخدام|pmc=(مساعدة) - ^ "Long-term results of pion therapy at Los Alamos". International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics. ج. 13 ع. 9: 1389–98. سبتمبر 1987. DOI:10.1016/0360-3016(87)90235-5. PMID:3114189.
- ^ "TRIUMF: Cancer Therapy with Pions". مؤرشف من الأصل في 2008-12-05.
- ^ PTCOG: Particle Therapy Co-Operative Group
- ^ Jermann، Martin (مايو 2014). "Particle Therapy Statistics in 2013". International Journal of Particle Therapy. ج. 1 ع. 1: 40–43. DOI:10.14338/IJPT.14-editorial-2.1.
- ^ أ ب Kramer، David (1 يونيو 2015). "Carbon-ion cancer therapy shows promise". Physics Today. ج. 68 ع. 6: 24–25. DOI:10.1063/PT.3.2812. ISSN:0031-9228.
- ^ Carbon-Ion Radiotherapy : Principles, Practices, and Treatment Planning. Springer. 2014. ISBN:978-4-431-54456-2.
- ^ "Tumor induction in mice locally irradiated with carbon ions: a retrospective analysis". Journal of Radiation Research. ج. 46 ع. 2: 185–90. يونيو 2005. DOI:10.1269/jrr.46.185. PMID:15988136.
- ^ "The Emerging Role of Carbon-Ion Radiotherapy". Frontiers in Oncology. ج. 6: 140. 2016. DOI:10.3389/fonc.2016.00140. PMID:27376030.
{{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف|PMCID=تم تجاهله يقترح استخدام|pmc=(مساعدة)صيانة الاستشهاد: دوي مجاني غير معلم (link) - ^ "Radiation Therapy Side Effects". Saturday, 3 August 2019
- ^ Kubiak T (Oct 2016). "Particle therapy of moving targets-the strategies for tumour motion monitoring and moving targets irradiation". The British Journal of Radiology (بالإنجليزية). 89 (1066): 20150275. DOI:10.1259/bjr.20150275. PMC:5124789. PMID:27376637.