HC 6.2: Basale radiobiologie Flashcards
2 manieren van bestralen:
- we kunnen zelf kunstmatig straling opwekken in een lineaire versneller. je bestraalt een patiënt dan uitwendig
- je kan ook gebruik maken van natuurlijke bronnen, radioactieve stoffen. die stoffen vervallen namelijk en terwijl die stoffen in verval zijn, zenden ze straling uit.
- je kan zo’n radioactieve bron/stof heel dicht/lokaal in de buurt brengen van de tumor. de tumor moet hier wel bereikbaar voor zijn.
- die tweede manier is dus inwendige bestraling, waarmee je lokaal een hoge dosis straling kan toedienen aan de tumor
ioniserende straling:
vormt ionen in materie
zoals röntgenstraling, gamma straling, cosmische straling
- dit is straling met een hele korte golflengte, maar die wel in staat is om ionisaties te weeg te brengen
het doordringende vermogen, bepaalt met welke soort straling je te maken hebt. zowel alfa, bèta als gamma straling zijn allemaal ioniserend:
- alfa straling heeft geen doordringend vermogen, kan niet eens door een papiertje heen (daar kunnen we dus als hulpverleners niets mee, wordt niet gebruikt)
- bèta straling komt wel door een papiertje heen, maar kan maar heel oppervlakkig in het lichaam komen (kan misschien heel oppervlakkig de huid doordringen, maar deze straling wordt eigenlijk ook niet gebruikt)
- gamma straling heeft een heel groot doordringend vermogen, dus dat is de straling die we gebruiken voor die uitwendige bestraling
werkingsmechanisme van uitwendige bestraling met een lineaire versneller:
- je legt een elektromagnetisch veld aan in een buis
- in die buis kun je dan elektronen heel erg versnellen
- als je die elektronen zodanig versnelt, en je laat ze daarna botsen op een metalen plaat, dan botsen ze met zo’n snelheid, dat het metaal deeltjes gaat uitzenden met een hele hoge energie
- die deeltjes noem je fotonen
- de energie van die deeltjes is zo hoog, dat zodra die deeltjes op materie komen, bijv. de patiënt, dan zullen die deeltjes doordringen in die patiënt en uiteindelijk voor ionisaties zorgen
- in de radiotherapie wordt gebruik gemaakt van die ionisaties in de patiënt
binnen de radiotherapie is men geïnteresseerd in de hoeveelheid straling die door het lichaam geabsorbeerd wordt, want dat is de straling die uiteindelijk klinisch een effect heeft. die straling die geabsorbeerd wordt door het lichaam drukken we uit in:
Gray (J/Kg)
eenheid van straling:
Gray (J/Kg)
1 Gray bestraling leidt tot 10.000 ionisaties per cel. en die geioniseerde moleculen zijn zeer reactief, want ze zijn instabiel. want door die instabiele moleculen, ontstaan er uiteindelijk vrije radicalen. en die vrije radicalen maken zowel enkelstrengsbreuken als dubbelstrengsbreuken in het DNA van vooral de tumorcellen.
1 Gy (Gray) = 1 J/Kg
ioniserende straling bij radiotherapie:
- opgewekt met lineaire versneller (fotonen of elektronen)
- vanuit een bron bij brachytherapie (fotonen)
- met cyclotron (protonen)
die straling die vrijkomt bij uitwendige bestraling, gaat vrij makkelijk vrijwel overal doorheen. daarom vindt die bestraling plaats in een soort bestralingsbunker. met muren en deuren van beton, die wel 1,5 meter dik zijn. alles met als doel dat er geen gamma straling buiten de ruimte komt.
een atoom heeft een kern met elektronen daar omheen. zodra een hoog energetisch deeltje, zoals een gamma deeltje die wordt opgewekt in zo’n lineaire versneller, het molecuul/atoom bereikt zal er een elektron uit die baan weggaan.
dat deeltje blijft dan dus achter zonder dat ene elektron. dat deeltje is instabiel geworden, maar wil weer stabiel worden. er zullen daardoor op allerlei manieren radicalen worden gevormd. en die radicalen gaan op hun beurt ook weer reacties veroorzaken.
door die ioniserende straling, krijgen we vrije radicalen. die vrije radicalen zijn in staat om dubbelstrengsbreuken in het DNA te maken, waardoor de (tumor)cel doodgaat. dit is dus wat er indirect gebeurt. maar ioniserende straling kan ook direct DNA schade veroorzaken.
vooral die protonen of soms neutronen die in sommige gevallen gebruikt wordt, zorgen voor directe DNA schade.
als we 1 Gray straling geven aan een patiënt, dan worden er ongeveer … dubbelstrengsbreuken gemaakt
40
en 40 dubbelstrengsbreuken is eigenlijk niet zo veel, dus zal je een patiënt veel meer dan 1 Gy moeten geven.
bij 1Gy gebeurt er wel veel op DNA niveau, maar er vinden dus maar 40 dubbelstrengsbreuken plaats
fractioneren van bestraling:
- de bestraling opdelen in fracties en dus niet alles in 1 keer geven
- dit zorgt ervoor dat het normale weefsel en tumor weefsel tussen de bestralingen door, tijd heeft om te herstellen
- en normaal weefsel is veel beter in staat om te herstellen
- je zal dus uiteindelijk met genoeg fracties en een groot genoege totale stralingsdosis, tot een 0% overleving van tumorcellen komen, maar waarbij het normale weefsel meer tijd heeft gehad om te herstellen van de straling
