Principle of Radiation Oncology

      หลักในการฉายรังสีเพื่อรักษาโรคมะเร็ง คือ กำจัดเซลมะเร็ง โดยและให้เกิดผลข้างเคียงต่อเนื้อเยื่อหรืออวัยวะปกติให้น้อยที่สุด
เป้าหมายของการฉายรังสีเพื่อรักษาโรคมะเร็ง (The treatment goals of radiation therapy)
1. การฉายรังสีโดยหวังให้โรคหายขาด (potentially radiocurable)
2. การฉายรังสีเพื่อบรรเทาอาการ (palliation)

หลักการทางชีวรังสี (Biologic basic of radiation therapy)
โดยทั่วไปเชื่อกันว่า DNA ในเซลล์เป็นเป้าหมายสำคัญที่รังสีเข้าไปทำลาย
การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นต่อเซลล์ทั้งทางกายภาพ physical) และเคมี (chemical) จากผลของรังสี ทำให้เกิดความเสียหายต่อการซ่อมแซม DNA โดยเฉพาะความเสียหายแบบ double-strand breaks ซึ่งนำไปสู่การตายของเซลล์ในที่สุด (16)
รูปที่ 8 แสดงผลของรังสีต่ออะตอมของเซลล์
รูปที่ 9 แสดง single and double-strand breaks
Radiosensitivity (17)
      จำนวนของเซลล์ที่ตายจากรังสีในปริมาณรังสีจำนวนหนึ่ง ขึ้นอยู่กับหลายปัจจัยประกอบกัน ซึ่งมักจะเรียกว่าเป็น 4R ของรังสีชีววิทยา
Repairs เมื่อเซลล์ถูกรังสีจะเกิดการตอบสนองได้ 3 แบบคือ
1. ถ้าจุดสำคัญของเซลล์ไม่ถูกรังสีเซลล์ก็จะไม่เปลี่ยนแปลง
2. ถ้ารังสีถูกจุดสำคัญของเซลล์ เซลล์จะตายเมื่อมันพยายามจะแบ่งตัว (lethal damage)
3. เซลล์อาจจะได้รับความเสียหายจากรังสีแต่ถ้ามีเวลา อาหาร และพลังงานเพียงพอเซลล์ก็จะฟื้นตัวกลับมาเป็นปกติได้
Repopulation
        ในขณะที่ให้รังสีรักษาหลายๆ ครั้ง เซลล์มะเร็งและเซลล์ปกติก็จะแบ่งตัวไปเรื่อยๆ โดยที่เนื้อเยื่อปกติอาจจะมี cell cycle สั้นล งเพื่อเพิ่มจำนวนเซลล์ใหม่
Redistribution
        เซลล์โดยทั่วไปจะตอบสนองต่อรังสีระยะต่างๆ ใน cell cycle ต่างกัน เซลล์จะตอบสนองดีมากในระยะ mitosis (M) และ G2 ส่วนระยะที่เซลล์จะมีความดื้อต่อรังสี ได้แก่ระยะต้นๆ ของ G1 และระยะหลังๆ ของ S
รูปที่ 10 แสดง cell cycle
M, Mitosis; G1, the phase preceding active DNA synthesis:
S, the phase of DNA synthesis: G2, the premitotic resting phase.
Reoxygenation
        เซลล์จะตอบสนองต่อรังสีดีหรือไม่ ขึ้นอยู่กับออกซิเจนภายในเซลล์ เข้าใจว่าออกซิเจนคงทำให้เซลล์ตายจากปฏิกิริยาของการเกิดอนุมูลอิสระ (free radicals) ดังนั้น การจะมีปฏิกิริยาดังกล่าวได้ในขณะฉายรังสี จะต้องมีออกซิเจนอยู่ในเซลล์
รูปที่ 11 แสดง reoxygenation
กระบวนการ reoxygenation มะเร็ง ซึ่งมีทั้งส่วนของมะเร็งที่ขาดออกซิเจน และมีออกซิเจนเพียงพอ
เซลล์ที่มีออกซิเจนมากมักจะตอบสนองดี ก้อนมะเร็งเล็กลง
ทำให้มีออกซิเจนสามารถเข้าไปในเซลล์ที่ขาดออกซิเจนได้ง่ายขึ้น

รูปแบบการรักษาทางรังสีรักษา (Delivery systems for radiation therapy)
       แบ่งเป็น2 รูปแบบใหญ่คือ
      1. การรักษาระยะไกล (External Beam Therapy ) คือการรักษาที่ต้นกำเนิดรังสีอยู่ห่างจากบริเวณรักษา เช่น linear accelerator
รูปที่ 12 เครื่องมือ LINEAR ACCELERATOR
      2. การรักษาระยะใกล้ (Interstitial or Intracavitary Sources) คือวิธีการรักษาที่ต้นกำเนิดรังสีอยู่ใกล้กับบริเวณที่จะรักษา
รูปที่ 13
ภาพแสดงการรักษาด้วยการใส่สารกัมมันตภาพรังสี
เข้าไปในโพรงมดลูก สำหรับโรคมะเร็งปากมดลูก
และมะเร็งโพรงมดลูกตามลำดับ
 รูปที่ 14
แสดงการทำ PALIAITIVE RADIATION
โดยใช้ Intracavitary sources