Лучевые повреждения легких при лечении рака || Пневмофиброз после лучевой терапии

Диагностика лучевых повреждений легкого

Основная функция легкого — обеспечение поступления во внутреннюю среду организма кислорода и удаление углекислоты.

Соответственно структурным и функциональным характеристикам в легких различают воздухопроводящие пути и респираторную зону, в которой непосредственно осуществляется газообмен.

К воздухопроводящим отделам относятся трахея и бронхи. Трахея на уровне 5-го грудного позвонка делится на правый и левый главные бронхи, которые затем последовательно делятся по типу дихотомии. Всего у человека от трахеи до альвеол имеется примерно 23 таких деления (генераций).

Трахея и следующие за ней 16 генераций бронхов и бронхиол составляют зону, в которой отсутствует контакт между воздухом и легочными капиллярами (анатомическое мертвое пространство). Последующие 3 генерации бронхиол относят к переходной (транзиторной) зоне, где начинает осуществляться и газообмен в малочисленных альвеолах (2 %).

Последние 4 генерации бронхиол представляют собой альвеолярные ходы, альвеолярные мешочки, которые непосредственно переходят в альвеолы.

Количество альвеол в одном легком человека равно приблизительно 300 млн.

Клеточный состав эпителиальной выстилки легкого человека в разных отделах трахеобронхиального дерева неоднороден. В трахее и бронхах он представлен основными типами клеток: базальные, нейроэндокринные, слизистые, реснитчатые, реснитчато-слизистые. Эти отделы дыхательных путей содержат также подслизистые железы, имеющие слизистые, серозные клетки, клетки протоков и онкоциты.

Эпителиальная выстилка бронхиол имеет меньшую толщину и представлена реснитчатыми цилиндрическими клетками и не продуцирующими слизь цилиндрическими клетками (клетками Клара). Клетки Клара отличаются высокой метаболической активностью, секретируют биологически активные вещества липопротеиновой природы, участвуют в синтезе вещества типа сурфактанта.

klrl_rch5.jpg

Респираторные отделы легких (альвеолярные ходы, мешочки и альвеолы) выстланы непрерывным слоем эпителиальных клеток, называемых пневмоцитами, которые различаются размерами и формой.

Преобладают мелкие, уплощенные пневмоциты I типа. Между этими клетками располагаются крупные пневмоциты II типа. Пневмоциты II типа постоянно вырабатывают сурфакгант, который представляет собой комплекс фосфолипидов, белков и полисахаридов. Он выделяется на поверхность альвеолярного эпителия, имеет толщину около 50 нм.

За счет сурфактанта удлиняется расстояние для диффузии газов, что приводит к небольшому снижению концентрационного градиента на альвеолярно-капиллярной мембране. Однако без сурфактанта дыхание вообще было бы невозможно.

Сурфактант снижает поверхностное натяжение альвеолярных стенок до нулевых величин. Он препятствует развитию ателектазов при выдохе, обеспечивает до 2/3 эластического сопротивления ткани легкого и стабильность структуры респираторной зоны, регулирует скорость абсорбции кислорода и интенсивность испарения воды с альвеолярной поверхности, очищает поверхность альвеол от попавших с дыханием инородных частиц и обладает бактериостатической активностью.

Первым методом диагностики является, как правило, рентгенологическое исследование грудной клетки. На снимках могут отмечаться разнообразные рентгенологические данные: инфильтраты, затемнение легочного рисунка, нормальные легочные поля, безвоздушные пространства. Плевральные выпоты обычно небольшие и совпадают с острым пневмонитом. Может быть радиационно-индуцированный перикардит.

При выявлении изменений в легких следует использовать компьютерную томографию (КТ)или магнитно-резонансную томографию (МРТ) для подтверждения пневмонитов или фиброзов. Пневмониты должны соответствовать полям облучения и наивысшему дозному распределению в облучаемом отделе легкого.

Исследования легочной функции включают легочные вентиляционные тесты, методы ядерной медицины для исследования кровотока, вентиляции, диффузионных возможностей.

Используются также методы изучения альвеолярного содержимого, биопсийных анализов для определения содержания гидроксипролина. Для острой стадии лучевого пневмонита характерно наличие фибрина в альвеолярном экссудате, для хронических стадий — альвеолярный фиброз и субинтимальный склероз.

В сыворотке крови проводится определение сурфактанта апопротеина и коллагеназы. Указанные тесты позволяют выявить легочные изменения в более ранние сроки и у большего числа больных.

Дифференциальная диагностика должна проводиться между реакцией легкого (пневмонит, фиброз), рецидивами, метастазами, лимфангоитами, воспалительными процессами.

Как уже указывалось, рак легкого требует высоких доз, превышающих 6000-7000 сГр, что находится за пределами переносимости для нормальной паренхимы легкого. Очень часто лучевой метод сочетается с химиотерапией в разной последовательности. При этом частота рентгенологически выявляемых пульмонитов может достигать 100 %.

На нашем материале (365 больных мелкоклеточным раком легкого) при регулярном обследовании, т.е. 1 раз в 1-1,5 мес, усиление легочного рисунка выявлялось в среднем через 1,6-2,0 мес, пневмосклероз — 2,4-2,9 мес, фиброз — 4,1-4,9 мес.

Фиброз в поздние сроки был зафиксирован у 68 % больных с минимальным использованием XT и разовыми дозами облучения 2 Гр. В группах с одновременной или последовательной химиолучевой терапией, с разовыми дозами 3-4 Гр фиброзы развились у 90 % больных.

Однако анализ клинических проявлений был затруднен, т.к. сам рак легкого протекал при типичной клинике пневмонии в большинстве случаев. Была изучена динамика комплекса симптомов, включающих кашель, боли, одышку, повышение температуры у больных с полной регрессией опухоли в группах с химио- и лучевой терапией, проводимой в разной последовательности.

До лечения указанный комплекс жалоб встречался у 50-70 % больных, через 1 месяц лечения был у 1 больного. При дальнейшем наблюдении за больными в течение 15 мес частота комплекса симптомов была в пределах 7-8 % в группах с одной ЛТ и 5-13 % — в группах с химиотерапией и лучевой терапией при разной последовательности.

Возможно, что эти показатели отражали долю больных с клиническими проявлениями пульмонита, хотя постлучевые изменения легких у данных больных, по рентгенологическим методам, выявлялись в 80-100 % случаев.

Анатомо-функциональные структуры нормального легкого

После облучения легкого наблюдается первый поразительно быстрый ответ — поражение альвеолярных клеток II типа и раннее уменьшение синтеза сурфактанта. Следствием этого является спадение стенок альвеол. Эти два события определяются в течение минут-часов и не имеют признаков проявления по клиническим и радиографическим методам.

Если провести биопсию легкого, то не будет обнаружено гистопатологических изменений и при обычной (световой) микроскопии, но ультраструктурные изменения выявляются с драматической частотой.

Лучевая терапия вызывает также поражение капиллярного эндотелия, которое имеет самостоятельное значение для ранних и поздних эффектов. Последовательные ультраструктурные исследования выявили эпителиальные изменения альвеолярных капилляров через 5 дней после облучения, ведущие к образованию тромбоцитарных тромбов и обструкции просвета сосудов.

В норме альвеолярный воздух и кровь легочных капилляров разделяет альвеолярно-капиллярная мембрана, толщиной от 0,3 до 2,0 мкм. В результате повреждающего действия радиации возникает ранний экссудативный альвеолит. Под действием вдыхаемого воздуха экссудат уплотняется и происходит утолщение слоя альвеолярно-капиллярной структуры (рис. 5 а, б, в, г).

Рис. 5. Изменения альвеолярно-капиллярных структур:
а — до облучения: нормальная альвеолярно-капилярная структура; б — после облучения: ранний экссудативный альвеолит; в — после облучения: вдыхаемый воздух сжимает экссудат; г — экссудат уплотняется, прилежит к альвеолярной стенке, мембрана утолщается

При действии ионизирующего излучения многие клетки, делящиеся или нет, подвергаются раннему некробиозу и умирают. Апоптоз — важный компонент клеточной деструкции после радиации.

При этом осуществляется гидролиз сфингомиелина, который через вторичных посредников (керамиды) приводит к апоптотической деградации ДНК. Однако параллельно происходит активация процессов, включающих синтез ростовых и противовоспалительных факторов. При этом возможен двоякий исход.

При замеренном повреждении через какое-то время утолщенная альвеолярно-капиллярная мембрана может растворяться и абсорбироваться, капилляры восстанавливаются. Альвеолярный эпителий восполняется клетками II типа, продуцирующими сурфактант. Часть клеток II типа в последующем подвергаются трансформации и дифференцировке в клетки I типа.

Если действие излучения чрезмерно (по дозам и объему), то одновременно поражаются эндотелиальные и эпителиальные клетки альвеол и их базальные мембраны. Это может препятствовать восстановлению тонкой трехмерной структуры альвеолярно-капиллярной единицы и вести к формированию рубца, даже если клеточные компоненты способны еще к регенерации.

Генетические нарушения в пневмоцитах II типа в виде хромосомных аберраций препятствуют их делению и адекватному восполнению погибших клеток, т.е. наступает истощение пролиферирующего пула клеток.

Указанные процессы протекают во времени, и период от 1 до 3 мес (латентный период) предшествует выявлению патологических и клинических симптомов. Следует отметить, что увеличение числа фибробластов выявляется уже через 2 месяца от начала лучевого воздействия.

При неблагоприятном исходе в сроки 3-6 мес начинается поздняя фиброзная стадия. Она распознается по склерозу альвеолярной стенки, выраженному поражению эндотелия с потерей и замещением части капилляров, окончательному замещению альвеолярной полости и фиброзу, с потерей функции.

Реканализация сосудов осуществляется месяцами и позднее выражается в уменьшении легочного кровотока, артериальной гипоксии, особенно при мышечных нагрузках, а также в изменении диффузии углекислого газа.

Частота и классификация лучевых поражений

Клинико-патологический ход событий включает субклинические и клинические повреждения. Поиск предсказывающих биохимических, метаболических, физиологических параметров ранних событий после облучения — основное направление исследований. В настоящее время невозможно определить субклинические изменения, но это не должно приводить к ложному заключению, что изменений клеток не происходит.

В практической деятельности мы имеем дело с клиническими случаями легочных повреждений. В литературе частота лучевых изменений легких оценивается в показателях от 0 до 100 % случаев, что объясняется разным подходом в определении понятия «лучевой пульмонит», методами и временем его выявления.

На частоту пульмонитов влияют параметры, характеризующие условия облучения. Очень важными являются параметры, объединенные в понятия «доза/время/объем». Выделяют пороговую дозу, при которой начинают рентгенологически выявлять пульмониты с клиническими симптомами.

В литературе можно встретить 2 пороговые величины, называемые толерантной дозой (ТД) (ТД5, ТД50). Цифры обозначают частоту пульмонитов в процентах (5 или 50 %), а значение ТД-дозы, при которой указанные осложнения будут определяться.

Существенно, что опубликованные в литературе толерантные дозы для легкого работают при условиях фракционного (дробного) облучения с дневными дозами 180-200 сГр, при объеме легкого, не превышающего 1/3, при среднем возрасте больных, с исключением детей и стариков, без дополнительных методов лечения (химиотерапия (XT), операция), при исходно нормальной функции легких.

Например, при облучении обоих легких (объем 100 %) частота пульмонитов 5 % будет при дозе 700 сГр, подведенной в виде единственной фракции. При возрастании дозы до 1000 сГр частота пульмонитов будет превышать 90 %, с летальностью до 80 %.

При фракционном облучении (доза 180-200 сГр/день) с объемом до 1/3 легкого 5 % пульмонитов будет при суммарных дозах 4500-5000 сГр. При этом же объеме, но при достижении доз 6500 сГр частота пульмонитов достигнет 50 %. В то же время для получения ощутимого ответа со стороны опухоли требуется подвести к ней дозу 7000 сГр и более.

Кроме объема и дозы на частоту пульмонитов будет влиять и расположение опухоли по отношению к средней линии тела. При периферическом расположении опухоли клинические пульмониты будут выявляться чаще и раньше, чем при центральном. Это определяет сложность планирования облучения в послеоперационном периоде или после успешной XT.

В научных и клинических исследованиях выделяют случаи ранних пульмонитов, возникающих после окончания ЛТ и последующие 3 месяца. При использовании химиотерапии и операции, как и при тотальном облучении легких, реакции могут возникать во время облучения.

Химиопрепараты одни могут вызывать пневмопатии и могут усилить лучевые реакции (актиномицин Д, доксорубицин, блеомицин, интерфероны). Например, блеомицин поражает клетки I типа, с вторичным изменением клеток II типа и также вызывает высвобождение сурфактанта. Когда сочетаются два метода (XT и лучевая терапия), это ведет к смещению кривой доза-эффект влево (реакция возникает по времени раньше и при меньших дозах).

Ранние повреждения легких могут быть с клиническими проявлениями или без них. Частота выявляемых острых пульмонитов зависит от методов диагностики и периодичности их осуществления.

Прогноз исходов лечения

Несоответствия между клиническими симптомами и радиографическими данными хорошо иллюстрированы — от 5 до 15 % клинических жалоб и в 5 раз больше радиографических изменений. Однако симптомов еще меньше, если фиброз по площади ограничен менее 50 % одного легкого. Фиброзы ведут к уменьшению функции легких и сердечной недостаточности.

Кардинальный признак лучевого пневмонита — одышка. Респираторный дисстресс-синдром может быть при тяжелом поражении. Может наблюдаться продуктивный или непродуктивный кашель, реже мокрота с примесью крови. Лихорадка не характерна, но может быть и высокая температура при генерализации процесса. Боли в груди являются редкими.

При физикальном исследовании изменения минимальны, иногда влажные хрипы или шум трения плевры можно услышать над областью облучения. В серьезных случаях развивается тахипноэ. Может быть цианоз.

Иногда при острой дыхательной недостаточности развивается фатальный исход. Пациенты с фиброзом могут быть клинически бессимптомными, или имеется одышка различной степени выраженности.

В зарубежной литературе с целью терапии и профилактики радиационно-индуцированного пневмонита используются кортикостероиды, антибиотики и антикоагулянты.

Кортикостероиды стимулируют синтез сурфактанта, назначение их уменьшает физиологические расстройства и уменьшает смертность. Обычная практика — начинать преднизон в дозе 1 мг/кг веса больного, как только диагноз достоверен. Если клиника усиливается, требуется повышение дозы.

Если кортикостероиды являются частью схемы XT, прерывая их курс можно спровоцировать развитие острого лучевого пневмонита. При использовании высоких доз стероидов (50 мг преднизона или 16-20 мг дексаметазона) симптомы пневмонитов исчезают быстро, в течение 24-48 часов. Кортизон снижается постепенно, до появления рецидива симптомов. Пациенты должны находиться на кортикостероидах месяцами, затем дозы следует снижать по мере ослабления симптомов.

Обычно при указанных лечебных мероприятиях субъективное улучшение наступает довольно быстро, однако улучшение по рентгенологическим данным происходит значительно медленнее. Что касается назначения антибиотиков и использования антикоагулянтов, то в эксперименте и клинической практике эффекта от их применения не наблюдалось.

Каптоприл оказал эффективность в эксперименте, но обзоров о лечении людей не было. На модели животных показано, что пентоксифиллин может быть эфективен на поздних фазах пневмонита.

В отечественной литературе больше внимания уделяется лечебному эффекту комплекса лекарственных препаратов.

Лечебные мероприятия при лучевых пневмонитах включают назначение кортикостероидов, антибиотиков, противокашлевых ненаркотических и наркотических препаратов, дегидрационной терапией деметилсульфоксилом (ДМСО) (15-20 % раствор), витаминов, иммуномодуляторов, бронхолитиков, антикоагулянтов, а также дыхательную гимнастику и кислородотерапию.

При назначении антибиотиков следует учитывать чувствительность бактериальной флоры мокроты, полученной при бронхоскопии. Для улучшения дренажной функции бронхов применяют отхаркивающие средства (настои травы термопсиса, корня ипекакуаны, йод-содержащие препараты).

Для разжижения мокроты используют ацетилцистеин в дозе 200 мг 2-3 р/сут. При явлениях бронхиальной обструкции назначают глауцин/эфедрин/базиликовое масло по 10-15 мл 4 р/день, белладонны экстракт/кофеин/парацетамол/теофил-лин/фенобарбитал/эфедрин по 1-2 табл/день.

Некоторым больным при неэффективности указанной терапии назначают опиоидный анальгетик дигидрокодеин. Доза препарата составляла 60 мг, с последующим дробным приемом по 30 мг с интервалом от 3 до 12 часов.

Кроме этого назначают кортикостероиды (преднизолон) по 30 мг в течение 5 дней, с последующим снижением дозы. Из антикоагулянтов используют любой из следующих препаратов: никотиновую кислоту 0,05 г (2 табл х 3 р/день), дипиридамол 0,025 г (1 др х 3 р/день), пентоксифиллин 0,1 г (1 др х 3 р/день), ксантинола никотинат 0,15 г (1 табл х 3 р/день), дротаверина гидрохлор ид/никотиновая кислота 0,1 г (1 табл х 2-3 р/день). Для повышения резистентности сосудистой стенки назначают аскорбиновую кислоту по 0,5 г 2-3 р/сут.

Изученные изменения могут иметь важное прогностическое значение, и в ближайшем будущем ряд биологических маркеров будет использован для индивидуального прогнозирования при раке легкого. Основными прогностическими критериями являются морфологическая форма опухоли и стадия заболевания в момент постановки диагноза.

• Мелкоклеточный рак легкого (MPЛ), при котором химиотерапия имеет первостепенное значение;• Немелкоклеточный рак легкого (НMPЛ), который в своих ранних стадиях (I и II) лечится преимущественно хирургически.

НМРЛ подразделяется на плоскоклеточный рак, аденокарциному различной степени дифференцировки, крупноклеточный рак, бронхиолоальвеолярный и др. редкие формы.

Все они объединяются в одну группу НМРЛ по общей тактике лечения и сходным отдаленным результатам. Однако, благодаря развитию новых подходов в лечении рака легкого, в последние годы просматривается тенденция к выделению из общей группы НМРЛ отдельных форм, в частности аденокарциномы или бронхиолоальвеолярного рака, с изучением специфических методов лечения при каждой отдельной морфологической форме опухоли.

В.A. Горбунова, А.Ф. Маренич, 3.П. Михина, О.В. Извекова

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Лучевая терапия