H6.2: Basale radiobiologie

Question 1

Radiotherapie

Answer 1

Het toepassen van ioniserende straling met als doel het vernietigen van tumorcellen

Question 2

Uitwendige bestraling

Answer 2

• In een elektromagnetisch veld kunnen elektronen versneld worden
• Als elektronen botsen op een plaat, zal de plaat energierijke deeltjes afgeven (fotonen)
• Fotonen kunnen op de patiënt gericht worden
• Fotonen worden geabsorbeerd in de cellen en oefenen hun werking uit op het DNA

Question 3

Inwendige bestraling

Answer 3

• Brachytherapie
• Bestraling door verval van radioactieve stoffen die leiden tot lokale energieafgifte

Question 4

Ioniserende straling

Answer 4

• Fotonen
• Elektronen
• Opgewerkt in een lineaire versneller (uitwendige bestraling) of het ontstaan door verval van radioactieve stoffen (inwendige bestraling, brachytherapie)

Er komt energie vrij

Question 5

Gray

Answer 5

• Eenheid geabsorbeerde straling
• J/Kg
• Eenheid van dosis
• 1 Gy bestraling leidt tot 1 miljoen ionisaties per cel
• Geïoniseerde moleculen (vooral zuurstof) zijn zeer reactief

Question 6

Ionisatie

Answer 6

Elektronen worden losgeslagen uit de moleculen

Question 7

Proces van ioniseren

Answer 7

• Als de hoog energetische elektronen in het lichaam komen, ioniseren ze de cellen in het lichaam
• DNA-schade
• ES breuken (subletaal, herstel mogelijk)
• DS breuken (letaal, celdood)

Question 8

Acute schade aan normaal weefsel

Answer 8

• In acuut reageren weefsels
• Schade ontstaat al tijdens of direct na afloop van behandeling
• Snelle proliferatie waardoor het vermogen van herstel verminderd

Question 9

Late schade aan normaal weefsel

Answer 9

• Traag delende of niet-delende cellen
• Schade treedt pas veel later op of treedt niet op

Question 10

Alfa-straling

Answer 10

• Heliumstraling
• Groter deeltje
• 2 protonen en neutronen
• Niet door papier

Question 11

Beta-straling

Answer 11

• Elektronen (bij omzetting neutron in proton wordt elektron afgesplitst)
• Door papier heen
• Niet door hand

Question 12

Gamma-straling

Answer 12

• Fotonen (bij herschikken van protonen en neutronen in kern komt het vrij)
• Gaat deels door beton heen
• Wordt wel zwakker

Question 13

Fotonen diepte
Elektronen dieper

Answer 13

Dieper
Oppervlakkiger

Question 14

Ioniserend vermogen

Answer 14

Vermogen om een elektron kwijt te raken

Question 15

Gevolg als ioniserende straling water raakt

Answer 15

• Elektron schiet weg
• Radicalen vormen
• Zeer reactief en willen reacties aangaan in het lichaam

Question 16

2 vormen DNA-beschadiging

Answer 16

• Directe route: ioniserende straling maakt DNA direct kapot, celdood
• Indirecte route: ioniserende straling valt op andere atomen waardoor vrije radicalen ontstaan die DNA-schade kunnen veroorzaken, celdood

Question 17

Van minst naar meest doordringend (dracht)

Answer 17

• A
• B
• Y

Question 18

Van minst naar meest ioniserend vermogen

Answer 18

• Y
• B
• A

Question 19

Voorbeeld met dracht en energie-afgifte

Answer 19

Stel het a, b, y-deeltje dragen dezelfde hoeveelheid energie (ioniserend vermogen). De energieafgifte per afstand is bij het a-deeltje het hoogst en bij y-deeltje het laagst

Question 20

Lineair energy transfer (LET)

Answer 20

Zegt iets over de dichtheid van de energieafgifte langs het spoor van een ioniserend deeltje

Hoog: veel energie afgeven over kleine afstand (a-straling)

Laag: minder energie/afstand of minder schade (y-straling)

Question 21

Hoge LET

Answer 21

• Veel energie-afgifte
• A-straling
• Direct
• Bij gelijke energie-overdracht effectiever
• Minder vaak toegepast

Question 22

Lage LET

Answer 22

• Weinig energie-afgifte
• Y-straling
• Indirect
• Bij gelijke energie-overdracht minder effectief
• Vaker toegepast

Question 23

Doel radiotherapie

Answer 23

Vernietiging van kankercellen en sparen van gezonde cellen

Tumorcellen zijn stralingsgevoeliger dan normale cellen

Question 24

Wat doen om zoveel mogelijk gezonde cellen te behouden?

Answer 24

Bestraling fractioneren

Question 25

Fractioneren

Answer 25

- Bij herhaalde radiotherapie (met lagere doses) neemt de hoeveelheid overlevende tumorcellen steeds verder af - Normale cellen nemen ook wat af, maar omdat deze minder stralingsgevoelig zijn worden deze grotendeels behouden DUS: de totale dosis wordt opgedeeld in kleinere porties (meestal rond 2 Gy)

Question 26

Hypofractioneren Hyperfractioneren

Answer 26

Hypo: fracties groter dan 2Gy Hyper: fracties kleiner dan 2Gy

Question 27

Dosis

Answer 27

- Prostaatcarcioom: 7x 6.1Gy - Larynxcarcinoom: 35x 2Gy

Question 28

Radiogevoeligheid van tumor is afhankelijk van combinatie van factoren

Answer 28

- DNA-reparatiemechanismen - Fase in celcyclus - Re-oxygenatie (hypoxie) - Repopulatie - Radiosensitiviteit

Question 29

Hypoxie

Answer 29

- Tumorcellen kunnen dusdanig snel delen dat angiogenese achterblijft - Zorgt ervoor dat er in sommige gebieden te weinig zuurstof aanwezig is of kan komen - Zo kan het centrum van een tumor necrotisch worden - Als er weinig zuurstof binnen een bepaalde kern zit, moet de radiotherapeut een groter dosis straling geven aangezien de tumor dan relatief resistent voor bestraling is

Question 30

Snel delend weefsel (huid, slimvlies)

Answer 30

- Prolifereren snel - Als er dan straling wordt toegebracht, zullen de prolifererende cellen ES breuken krijgen - Schade al tijdens of direct na afloop van bestralingen - Reageren acuut (binnen 3 maanden na bestraling) - Herstellen heel snel

Question 31

Traag delende of niet-delende stamcellen

Answer 31

- Pas veel later of nooit schade zichtbaar - >6 maanden na einde bestraling - Laat reagerende weefsels - Schade herstelt niet Voorbeelden: hersenen, ruggenmerg, lever, nieren

Question 32

Therapeutische breedte

Answer 32

Verschil tussen effectieve en toxische dosis

Question 33

Hoe therapeutische breedte verbreden

Answer 33

- Fractionering van bestraling: gezond weefsel gespaard (rechts) - Combinatie van chemo of biologicals: radiogevoeligheid van tumorcellen verhogen

Question 34

Radiosensitieve tumor (seminoom, M. Hodgkin)

Answer 34

Brede therapeutische breedte Geringe dosis nodig om tumorcontrole te verkrijgen en er is weinig kans op late weefselschade

Question 35

Radioresistentie tumor (glioblastoom, sarcoom)

Answer 35

Smalle therapeutische breedte