Hoge-energietherapie (hoogspanningstherapie) met versnellers

Hoge energie therapie is een soort bestralingstherapie waarbij elektronen worden versneld om ultraharde röntgenstralen te produceren met behulp van versnellers. In principe kunnen alle geladen en ongeladen deeltjes worden versneld (bijv. Protonen, ionen). In de klinische routine worden tegenwoordig echter alleen elektronen gebruikt. Bij de technische ontwerpen van versnellers wordt in principe onderscheid gemaakt tussen lineaire versnellers (rechtlijnig versnellingspad) en circulaire versnellers (circulair deeltjespad).

Indicaties (toepassingsgebieden)

Hoge energie therapie met versnellers wordt gebruikt voor verschillende tumortypen. Voorbeelden van toepassingen voor elektronenbestraling zijn:

De procedure

Het fysieke basisproces in versnellers is hetzelfde als in Röntgenstraal buizen. Elektronen worden zeer energiek wanneer ze worden versneld, dus ze zenden uit Röntgenstraal remstraling en warmte bij vertraging in een doel (bestraling). De elektronen worden door een injector in het versnellende pad geïnjecteerd. Wanneer een doel in de straal wordt gestoken, wordt de gewenste ultrahard Röntgenstraal bremsstrahlung wordt geproduceerd. De vereiste veldgrootte wordt bereikt door een collimatorsysteem dat de straal beperkt. Circulaire versneller: de elektronen worden versneld langs een spiraalvormig deeltjespad door een toenemend magnetisch veld. De cirkelbaan moet meerdere keren worden doorlopen totdat de gewenste versnellingsenergie is bereikt. In de klinische praktijk worden betatron, cyclotron of synchrotron als verschillende ontwerpprincipes gebruikt. De meeste elektronenversnellers in de jaren zestig tot tachtig werkten volgens het betatronprincipe, waarbij vrije elektronen in een vacuümbuis in een magnetisch veld werden versneld tot ongeveer de lichtsnelheid. Sindsdien zijn circulaire versnellers grotendeels vervangen door krachtigere lineaire versnellers. Lineaire versneller: de elektronen passeren een recht versnellingspad. Versnelling wordt bereikt door een hoogfrequent elektrisch veld dat tot stand wordt gebracht tussen een reeks cilindrische elektroden in een versnellingsbuis. Er kan een staand veld tot stand worden gebracht (staande golfprincipe) of het veld beweegt met de elektronen (lopende golfprincipe). Na het verlaten van de versnellende buis en gefocust te zijn (afgebogen door 1960 °), raken de hoogenergetische elektronen het doel (doel) en genereren de ultraharde röntgenstralen. Versnellers die tegenwoordig in gebruik zijn, zijn automatische, computergestuurde en computergestuurde systemen die uit vijf componenten bestaan: modulator, voeding, versnellereenheid, emitter hoofd en bedieningspaneel.

Mogelijke complicaties

Niet alleen tumorcellen maar ook gezonde lichaamscellen worden hierdoor beschadigd radiotherapie​ Daarom moet altijd zorgvuldig worden gelet op radiogene bijwerkingen en deze moeten worden voorkomen, eventueel tijdig worden opgespoord en behandeld. Dit vereist een goede kennis van stralingsbiologie, bestralingstechniek, dosis en dosis distributie evenals permanente klinische observatie van de patiënt. De mogelijke complicaties van radiotherapie zijn in wezen afhankelijk van de lokalisatie en de grootte van het doelwit volume​ Er moeten profylactische maatregelen worden genomen, vooral als de kans op bijwerkingen groot is. Veel voorkomende complicaties van bestralingstherapie:

  • Radiogene dermatitis (huid ontsteking).
  • Mucositiden (mucosale schade) van de luchtwegen en het spijsverteringskanaal.
  • Tand- en tandvleesbeschadiging
  • Intestinale ziekten: Enteritides (darmontsteking met misselijkheid, braken, etc.), vernauwingen, stenosen, perforaties, fistels.
  • Cystitis (urine blaas infecties), dysurie (moeilijk ledigen van de blaas), pollakisurie (frequent urineren).
  • Lymfoedeem
  • Radiogene pneumonitis (ontstekingsveranderingen in de longen) of fibrose.
  • Radiogene nefritis (ontsteking van de nieren) of fibrose.
  • Beperkingen van het hematopoëtische systeem (bloedvormend systeem), met name leukopenie (verminderd aantal witte bloedcellen (leukocyten) in het bloed vergeleken met de norm) en trombocytopenie (verminderd aantal bloedplaatjes (trombocyten) in het bloed vergeleken met de norm)
  • Secundaire tumoren (tweede tumoren).