Ορολογία των επιστημονικών εννοιών της Πυρηνικής Ιατρικής και της Ακτινοθεραπείας

Η Πυρηνική Ιατρική χρησιμοποιεί μικρές ποσότητες ραδιοφαρμάκων που κατευθύνονται σε συγκεκριμένα όργανα και εκπέμπουν σήματα τα οποία ανιχνεύει ειδική κάμερα. Έτσι δεν βλέπουμε μόνο το σχήμα ενός οργάνου αλλά και το πόσο καλά λειτουργεί, με εξετάσεις που είναι συνήθως ανώδυνες και με προσεκτικά ελεγχόμενες δόσεις ακτινοβολίας.

Η ακτινοθεραπεία χρησιμοποιεί δέσμες ιοντίζουσας ακτινοβολίας για να βλάψει το DNA των καρκινικών κυττάρων και να τα καταστρέψει ή να σταματήσει την ανάπτυξή τους. Τα πεδία σχεδιάζονται πάνω σε εικόνες CT/MRI ώστε η δόση να συγκεντρώνεται στον όγκο και να περιορίζεται όσο γίνεται στους υγιείς ιστούς, με χορήγηση σε μικρές ημερήσιες δόσεις (κλάσματα).

Ένα ραδιοφάρμακο είναι συνδυασμός ενός ραδιονουκλιδίου με ένα μόριο‑φορέα που οδηγεί τη ραδιενέργεια σε συγκεκριμένους ιστούς, όπως οστά, καρδιά ή καρκινικά κύτταρα. Η εκπομπή ακτινοβολίας από το ραδιοφάρμακο δίνει πληροφορίες για τη λειτουργία ή επιτρέπει στοχευμένη θεραπεία, ενώ η ποσότητα και ο χρόνος χορήγησης υπολογίζονται προσεκτικά για ασφαλή δόση.

Ραδιοϊσότοπο είναι ένας ασταθής πυρήνας που μετατρέπεται σε πιο σταθερή μορφή εκπέμποντας ακτινοβολία σύμφωνα με έναν προβλέψιμο, εκθετικό νόμο. Ο χρόνος ημιζωής δείχνει πόσο γρήγορα μειώνεται η ενεργότητα και, μαζί με τη βιολογική αποβολή, καθορίζει πότε η εξέταση δίνει καλό σήμα και πόσο διαρκεί η έκθεση του οργανισμού.

Η γ‑κάμερα ανιχνεύει φωτόνια γάμμα από ραδιοφάρμακα και, περιστρεφόμενη γύρω από τον ασθενή, δημιουργεί τρισδιάστατες τομές SPECT της κατανομής τους. Το PET καταγράφει ζεύγη φωτονίων 511 keV από εξαΰλωση ποζιτρονίων και προσφέρει υψηλή ευαισθησία και ποσοτικοποίηση του μεταβολισμού, ειδικά στην ογκολογία, συχνά σε συνδυασμό με CT ή MR.

Η δόση ακτινοβολίας εκφράζει πόση ενέργεια απορροφάται ανά κιλό ιστού και πόσο «βάρος» έχει αυτή η έκθεση για τον οργανισμό. Χρησιμοποιούνται μεγέθη όπως η απορροφούμενη δόση σε Gray και η ενεργός δόση σε Sievert, ώστε να μπορεί να εκτιμηθεί και να συγκριθεί ο κίνδυνος από διαφορετικές εξετάσεις και θεραπείες.

Το σπινθηρογράφημα είναι η εικόνα που δείχνει πώς κατανέμεται ένα ραδιοφάρμακο σε όργανα ή οστά, καταγράφοντας περιοχές αυξημένης ή μειωμένης πρόσληψης. Ανάλογα με το επιλεγμένο σκεύασμα μπορούμε να μελετήσουμε οστικές βλάβες, αιμάτωση μυοκαρδίου, λειτουργία θυρεοειδούς ή άλλες παθολογικές διεργασίες σε δυναμική ή στατική μορφή.

Το PET/CT συνδυάζει τη λειτουργική εικόνα από PET με την ανατομική πληροφορία της αξονικής, τοποθετώντας με ακρίβεια τις περιοχές αυξημένου μεταβολισμού μέσα στο σώμα. Η CT χρησιμοποιείται και για διορθώσεις εξασθένησης, βελτιώνοντας την ποσοτική ανάλυση, ενώ ο συνδυασμός βοηθά στη σταδιοποίηση, στον έλεγχο ανταπόκρισης και στην ανίχνευση υποτροπής.

Ο γραμμικός επιταχυντής επιταχύνει ηλεκτρόνια με μικροκύματα και παράγει φωτόνια ή ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας για την ακτινοθεραπεία. Με πολυφυλλικούς κολλιματόρες, δυναμική διαμόρφωση πεδίων και ενσωματωμένη απεικόνιση, επιτρέπει χορήγηση δόσης με ακρίβεια χιλιοστού γύρω από τον όγκο.

Ο σχεδιασμός θεραπείας περιλαμβάνει τον καθορισμό των όγκων‑στόχων και των οργάνων σε κίνδυνο πάνω σε εικόνες CT/MRI και τον υπολογισμό της τρισδιάστατης κατανομής δόσης. Με αλγορίθμους βελτιστοποίησης, η δόση προσαρμόζεται ώστε να καλύπτει επαρκώς τον όγκο (GTV/CTV/PTV) ενώ τηρεί δοσολογικά όρια για ευαίσθητες δομές, πριν επαληθευτεί με QA μετρήσεις.

Η ακτινοθεραπεία με ηλεκτρόνια χρησιμοποιείται για επιφανειακούς στόχους, γιατί η δόση κορυφώνεται σε ρηχό βάθος και στη συνέχεια πέφτει απότομα. Η ενέργεια της δέσμης, οι εφαρμογείς και τα υλικά bolus ρυθμίζονται ώστε να καλύπτουν ομοιόμορφα την περιοχή ενδιαφέροντος, περιορίζοντας ταυτόχρονα την έκθεση των βαθύτερων ιστών.

Στη βραχυθεραπεία ραδιενεργές πηγές τοποθετούνται μέσα ή πολύ κοντά στον όγκο, προσφέροντας πολύ υψηλή δόση τοπικά με μεγάλη πτώση εκτός στόχου. Ο σχεδιασμός βασίζεται σε απεικονίσεις και βελτιστοποίηση των θέσεων και χρόνων παραμονής των πηγών, τηρώντας αυστηρά όρια δόσης σε γειτονικά κρίσιμα όργανα.

Η IGRT χρησιμοποιεί επιτόπιες εικόνες πάνω στο ακτινοθεραπευτικό μηχάνημα για να ελέγχει καθημερινά τη θέση του όγκου σε σχέση με το αρχικό πλάνο. Με planar ακτινογραφήσεις, cone‑beam CT και συστήματα ευθυγράμμισης, γίνονται μικρές διορθώσεις πριν τη δέσμη, επιτρέποντας μικρότερα περιθώρια και καλύτερη προστασία υγιών ιστών.

Η IMRT και η VMAT επιτρέπουν η ένταση της δέσμης να διαμορφώνεται δυναμικά με τα φύλλα του MLC, ώστε η δόση να ταιριάζει πολύ καλά στο σχήμα του όγκου. Με αντίστροφο σχεδιασμό και βέλτιστη κίνηση πεδίων και δόσης, επιτυγχάνεται υψηλή κάλυψη στόχου και ταυτόχρονη μείωση δόσης σε κρίσιμα όργανα γύρω του.

Η θεραπεία με ραδιονουκλίδια χορηγεί ραδιοφάρμακα που μεταφέρουν θεραπευτική ακτινοβολία κατευθείαν στα κύτταρα‑στόχους, όπως στον θυρεοειδή ή σε μεταστατικά κύτταρα προστάτη. Η ενέργεια εναποτίθεται σε μικρές αποστάσεις γύρω από τον υποδοχέα, επιτρέποντας ισχυρή τοπική δράση με σχετικά περιορισμένη συστηματική τοξικότητα, υπό προσεκτικό δοσιμετρικό έλεγχο.

Η SBRT χορηγεί πολύ υψηλές δόσεις σε λίγα κλάσματα σε μικρούς όγκους σώματος, απαιτώντας εξαιρετική γεωμετρική ακρίβεια και έλεγχο κίνησης. Με 4D CT, εξελιγμένη ακινητοποίηση, IGRT και προηγμένους αλγορίθμους υπολογισμού, δημιουργούνται πεδία με απότομες κλίσεις δόσης που προστατεύουν τα γειτονικά όργανα.

Το Gamma Knife χρησιμοποιεί πολλές λεπτές δέσμες Co‑60 που συγκλίνουν σε ένα μικρό στόχο μέσα στον εγκέφαλο, δημιουργώντας υψηλή δόση στο κέντρο και χαμηλή περιφερειακά. Με στερεοτακτική καθοδήγηση και ακριβή σχεδιασμό πάνω σε MRI/CT, αποτελεί πρότυπη λύση για μικρές ενδοκρανιακές βλάβες με ελάχιστα επεμβατικό τρόπο.

Η θεραπεία με πρωτόνια αξιοποιεί την κορυφή Bragg, όπου η δόση κορυφώνεται σε συγκεκριμένο βάθος και μειώνεται απότομα πέρα από τον στόχο. Με ρύθμιση ενέργειας και σάρωση της δέσμης, μπορούμε να καλύψουμε τρισδιάστατα τον όγκο μειώνοντας μακροπρόθεσμες παρενέργειες, ειδικά σε παιδιά και όγκους κοντά σε κρίσιμες δομές.

Η ακτινοπροστασία περιλαμβάνει μέτρα, εξοπλισμό και διαδικασίες που κρατούν την έκθεση ασθενών, προσωπικού και κοινού στην ιοντίζουσα ακτινοβολία όσο γίνεται χαμηλότερη. Βασίζεται σε αρχές όπως η ALARA, σε όρια δόσης, σε κατάλληλη θωράκιση χώρων και σε συνεχή εκπαίδευση και έλεγχο του εξοπλισμού.

Οι μελλοντικές τεχνολογίες φέρνουν πιο «έξυπνα» ραδιοφάρμακα, ισχυρότερα θεραπευτικά σωματίδια και μηχανήματα που προσαρμόζουν τη θεραπεία σε πραγματικό χρόνο. Η τεχνητή νοημοσύνη, η theranostic προσέγγιση και οι προηγμένες πλατφόρμες ακτινοθεραπείας στοχεύουν σε ολοένα πιο εξατομικευμένη και αποτελεσματική αντιμετώπιση του καρκίνου με λιγότερες παρενέργειες.