Klinisk strålebiologi II - - normalvevsrespons

Normalvevs-respons Både Marie Curie og hennes datter, som begge arbeidet med ioniserende stråling døde av leukemi Stråleindusert cancer er en alvorlig bivirkning etter stråleterapi

Normalvevs-respons Sekundærcancer er eksempel på en meget alvorlig senskade. Det er påvist en sammenheng mellom stråledose og induksjon av ny cancer for enkelte typer kreft.

Normalvevs-respons Tidlig behandling av nevus i nedre del av rygg hos en 5 år gammel jente.

Stråleskader 75 år etter bestråling: Normalvevs-respons Stråleskader 75 år etter bestråling: nekrose i hud fibrose osteoradionekrose ødem ... fibrose- dannelse pigmentering

Normalvevs-respons Normalvevsreaksjoner etter stråleterapi deles inn i akutte (tidlige) reaksjoner og kroniske (sene) reaksjoner.

Normalvevs-respons g Mature, functional cells Stem- cells precursor- Radio- sensitive Repopulation Life span g

Normalvevs-respons etter stråleterapi Akutt respons avhenger av: Totaldose Dose pr. uke Genetiske faktorer Annen behandling Bestrålt volum …. Sen respons avhenger av: Totaldose Dose pr. fraksjon Genetiske faktorer Annen behandling Annen sykdom Bestrålt volum Alder …..

Celleproliferasjon Normalvevs-respons Sammenheng mellom latenstid til senskade og celledelings-hastighet I celler med høy proliferasjons-hastighet mani-festerer stråleskaden seg tidligere.

Time after irradiation (days) Restitusjon Normalvevs-respons Restitusjons-prosesser leder til tilheling etter manifestasjon av akutte stråleskader Restitusjonsraten er inverst avhengig av totaldosen. Time after irradiation (days)

Alder Normalvevs-respons Normalvevsrespons for en gitt dose er påvirket av en rekke faktorer, som for eksempel alder. Elder pasienter får i større grad redusert skulderbevegelse etter ca. mammae-bestråling.

Normalvevs-respons Frekvens av senskader øker med økende stråledose Totaldose Normalvevs-respons Frekvens av senskader øker med økende stråledose Manifestasjon av skade inntrer tidligere jo høyere stråledosen er. Økningen i frekvens er større for store stråledose.

Kombinasjonsterapi Normalvevs-respons Multimodalbehandling vil kunne påvirke dose-responssammenhengen for normalvev. Kjemoterapi med virkningsmekanisme som kan sammenlignes med stråling vil gi addativ effekt også m.h.p. seneffekter.

(fatal eller betydelig morbiditet) Totaldose Normalvevs-respons klasse I morbiditet (fatal eller betydelig morbiditet)

klasse II morbiditet (moderat morbiditet) Totaldose Normalvevs-respons klasse II morbiditet (moderat morbiditet)

Volumeffekten Normalvevs-respons Volumeffekten i normalvevs-strålebiologi angir hvordan doseresponskurven påvirkes av bestrålt volum. Dose-responskurven for hud flyttes mot lavere dosenivå ved økt bestrålt areal.

Normalvevs-respons Økende bestrålt volum gir redusert toleranse Volumeffekten Normalvevs-respons Økende bestrålt volum gir redusert toleranse Toleransedose ved et gitt lungevolum er avhengig av hvor i lungen det bestrålte volum befinner seg.

Normalvevs-respons Volumeffekten >65 Gy Volumeffekt i rectum Lu et al. IJROBP 1995

Normalvevs-respons Volumeffekten Mean functional reserve = 0.28 for rectum Volumeffekt i rectum og lever

External beam irradiation Volumeffekten Normalvevs-respons Forusetning for at frekvens for senskade skal avta gjennom en reduksjon i bestrålt normalvev er at Dmiddel betyr mer enn Dmax for utviklingen av senskade; d.v.s. en klar ’volumeffekt’ Prostate Rectum External beam irradiation

Normalvevs-respons Volumeffekten Dale, Olsen & Fosså 1999 Late toxicity in the rectum is dependent on the tissues functional architecture

Volumeffekten Normalvevs-respons FSU - funksjonell subenhet er den enhet som forestår den grunnleggende oppgaven i et organ; for eksempel nefroner i nyrene eller alveoler i lungene. FSU vil være organisert i en vevsarkitektur.

Volumeffekten Normalvevs-respons Dosestatistikk over et organ angies vanligvis som dose-volum-histogrammer, DVH. Kumulative DVH angir den dose eller mer som et gitt volum er tildelt. All romlig informasjon om dosefordeling er borte i denne form for datapresentasjon Rectal volume IMRT conv. dose

Normalvevs-respons NTCP TD distribution Dose TD50%(v) Mean = D50%(v) Volumeffekten Normalvevs-respons Dose NTCP TD50%(v) 50% 100% Mean = D50%(v) SD = m·D50% TD distribution t NTCP=1/2pe (-x2/2)dx - t=D-D(v)/mD(v) D(v)=D  V-n

Normalvevs-respons Erytem Hud Normalvevs-respons Erytem Tørr/våt dermatitt (skade i basalcelle-laget) Ulserasjon Atrofi/ strålefibrose Vaskulær skade (telangiektasi)

Normalvevs-respons Erytem (kraftig) Partiell mukositt Munnhule Normalvevs-respons Erytem (kraftig) Partiell mukositt Konfluent mukositt

Normalvevs-respons Mukosaskade diare/gastritt Ulcus Mukosa-atrofi GI-tractus Normalvevs-respons Mukosaskade diare/gastritt Ulcus Mukosa-atrofi Fibrose i sub-mucosa Nekrose Fistler

Normalvevs-respons Demyelinisering atrofi nekrose i hvit substans CNS Normalvevs-respons Demyelinisering atrofi nekrose i hvit substans Endotel-skade vaskulær skade

Nervevev Normalvevs-respons

Normalvevs-respons Akutt pneumonitt Kronisk pneumonitt Lungefibrose dyspné redusert lungefunksjon ...

Normalvevs-respons Nefritt proteinuri Nefropati proteinuri Nyre Normalvevs-respons Nefritt proteinuri Nefropati (skade i glomeruli-endotel) proteinuri hypertensjon anemi (redusert erytropoetin)

Normalvevs-respons Perikarditt Hjerte Normalvevs-respons Perikarditt Kardiomyopati (knyttet til interstitiell fibrose) Arytmier Klaffefeil ...