Sädehoito

Sädehoito tarkoittaa lääketieteen osa-aluetta, jossa käytetään ionisoivaa säteilyä sairauksien hoitamiseksi. Sähkömagneettinen säteily on ionisoivaa silloin, kun sen energia riittää ioniparien synnyttämiseen. 
Sädehoito voidaan jakaa tarkoituksensa perusteella "oireita lievittävään eli palliatiiviseen sädehoitoon" ja "sairautta parantavaan eli kuratiiviseen sädehoitoon". Säteilylähteen sijoittelun mukaan sädehoito jakautuu "ulkoiseen sädehoitoon" ja "sisäiseen sädehoitoon".
Sädehoidon yleisin ja tunnetuin käyttökohde on yhtenä syöpätautien hoitomuotona. Tällöin tarkoituksena on tehdä hallitsemattomasti jakautuva syöpäkudos vaarattomaksi muita kudoksia tuhoamatta. Vastaavalla tavalla säteilyä voidaan käyttää tuhoamaan muuta yliaktiivista kudosta (esimerkiksi kilpirauhasen toimintahäiriössä) tai pieninä annoksina rauhoittamaan yliaktiivisia lihaksia. Muita harvinaisempia sädehoidon käyttökohteita ovat koko kehon säteilyttäminen immuunivasteen lamauttamiseksi ennen elinsiirtoa ja arpikudoksen muodostaminen vahvikkeeksi verisuoneen asennetun stentin (ahtaumakohtaa avoinna pitävän tukiverkon) ympärille. Sädehoidon käyttöön kuuluu potilaan ja hoitohenkilökunnan säteilyturvallisuudesta huolehtiminen.
Historia.
Sädehoitoa käytettiin ensimmäisen kerran vuonna 1896, vuosi röntgensäteilyn löydön jälkeen. Kehityksen alkuvaiheessa hoito tapahtui röntgen- ja radiumsäteilyllä, jotka vaurioittivat tervettä kudosta hoidettaessa syvällä kehossa sijaitsevia kasvaimia. Syvällä olevien kasvaimien hoitoon kehitettiin vuonna 1951 kobolttikeilahoitolaite. Raskaita ioneja kiihdyttävä lineaarikiihdytin keksittiin vuonna 1928, mutta vasta 1940- ja 1950-lukujen vaihteessa kehitettiin elektroneita kiihdyttävä laite, jonka kaltaista käytetään nykyään sädehoitomuotona.
Säteilyannos.
Sädehoidon yhteydessä säteilyannoksista puhuttaessa tarkoitetaan yleensä absorboitunutta annosta, joka kuvaa säteilystä aineen massa-alkioon keskimäärin siirtynyttä energiaa jaettuna alkion massalla. Absorboituneen annoksen mittayksikkö on gray (lyhenne Gy), 1 Gy = 1 J / kg.
Absorboitunut annos kuvaa suurehkon äkillisesti saadun säteilyannoksen vaikutuksia lyhyellä aikavälillä. Muutaman grayn säteilyannos koko keholle riittää tappamaan ihmisen, mutta yksittäiset elimet tai rajatut kehon osat voivat kestää moninkertaisia annoksia. Eri kudoslajien sietokyky vaihtelee noin 4:n ja 100 Gy:n välillä. Herkimpiä kudoksia ovat luuydin, silmän linssi (joka samenee säteilyn vaikutuksesta), sukusoluja tuottavat rauhaset sekä suoliston limakalvo. Yleissääntönä nopeasti uusiutuvat solukot ovat herkimpiä. Lihakset, hermosto sekä luu- ja rustokudokset kestävät säteilyä hyvin.
Sädehoidon alkuaikoina esitetylle olettamukselle, että koska pahanlaatuiset kasvaimet ovat vilkkaasti toimivaa kudosta, niille siksi aiheutuisi säteilyaltistuksesta jonkin verran suurempi vaurioitumisriski, ei ole saatu kokeellista näyttöä. On pikemminkin havaittu, ettei terveellä ja syöpäkudoksella ole tässä suhteessa eroa.
Sädehoidon suunnittelu.
Nykyisin sädehoito suunnitellaan tietokonetomografian (TT) avulla. TT-leikkeistä saadaan anatomisen kuvan lisäksi tieto elektronitiheydestä. Tavallisessa TT-annossuunnittelukuvauksessa syntyy 40–150 leikettä. Leikkeistä muodostetaan kolmiulotteinen kuvapakka, johon määritetään sekä sädehoidon kohdetilavuus että suojattavat kriittiset elimet. Lääkärin määrittämä kliininen hoitokohde sisältää makroskooppisen kasvaimen lisäksi mahdolliset mikroskooppiset leviämisalueet. Annossuunnittelua varten tähän lisätään hoitokohteen liikkeestä ja hoidon toteutustekniikasta aiheutuvat epävarmuusmarginaalit. Annossuunnttelun tekee joko sairaalafyysikko tai niiden tekemiseen koulutettu röntgenhoitaja.
TT-kuvauksen yleistyminen on mahdollistanut kolmiulotteisen, kudostiheyden vaihtelun huomioivan annoslaskennan. Sädehoidon kolmiulotteinen annoslaskenta on antanut mahdollisuuden arvioida entistä paremmin sekä kasvaimen hallintaa että normaalikudoskomplikaatioiden todennäköisyyttä. Yleisesti käytössä olevien mallien avulla laskettu annos voi edelleenkin poiketa todellisesta annoksesta alueilla, joissa kudostiheyserot ovat suuret (esim. keuhkoissa). 
Ulkoinen sädehoito.
Maailmalla suoritetaan isotooppeihin perustuvia hoitotoimenpiteitä vuodessa noin 30 miljoonaa. Ulkoisessa sädehoidossa säteily tuotetaan potilaan ulkopuolelle sijoitetulla säteilylähteellä. Tällöin säteilylähteen koko ei ole rajoittava tekijä. Koska potilaan ei tarvitse olla jatkuvassa kosketuksessa säteilylähteeseen, säteily voi olla hyvin intensiivistä ja tarvittava säteilyannos voidaan tuottaa nopeasti.
Ulkoista säteilylähdettä käytettäessä haittana on, että hoidettaessa potilaan sisällä olevia kohteita säteily joutuu kulkemaan välissä olevan terveen kudoksen läpi, jolloin terve kudos voi vaurioitua. Tätä vältetään ohjaamalla säteilyä kohteeseen useammalta eri suunnalta.
Ulkoinen sädehoito annetaan useisiin pieniin kerta-annoksiin jaettuna eli "fraktioituna". Tyypillinen järjestely on antaa kerran päivässä 2 Gy annos, jota toistetaan kunnes kokonaisannos (esimerkiksi 50 Gy) tulee täyteen. Hoito annetaan kuitenkin tyypillisesti vain arkipäivisin johtuen käytännön syistä. Lisäksi yleiset hoitoprotokollat on pääsääntöisesti laadittu viiden päivän viikkoa silmällä pitäen.
Säteilyn tuottamiseen käytetään nykyisin tavallisimmin "lineaarikiihdyttimiä". Kiihdytin tuottaa elektronisuihkun, jonka kiihdytysjännite on tyypillisesti säädettävissä noin 4–20 MV välillä. Elektronit voidaan ohjata kohteeseen sellaisinaan tai ne voidaan törmäyttää kohtioon, jossa elektronien liike-energia muuttuu röntgensäteilyksi (jatkuvaspektriseksi fotonisäteilyksi). Nämä kaksi säteilylajia täydentävät toisiaan: elektronisäteilyn energia absorboituu kohteessa lähellä pintaa ja soveltuu siten hyvin esimerkiksi ihosyövän hoitoon, kun taas fotonisäteily tunkeutuu syvälle kudokseen. Mitä suurienergiaisemmasta fotonisäteilystä on kyse, sitä syvemmällä se saavuttaa annosmaksiminsa. Esimerkiksi 15 MV kiihdytysjännitettä vastaavalla energialla annosmaksimi on noin 25 mm:n syvyydessä. Fotonisäteilyllä lineaarikiihdyttimen annosnopeus on noin 2–10 Gy minuutissa.
Aikaisemmin ulkoisen sädehoidon säteilylähteenä käytettiin yleisesti "kobolttikanuunoita". Niissä oli suuri määrä radioaktiivista koboltin isotooppia 60Co, jonka hajotessa nikkeliksi 60Ni osa energiasta vapautuu 1,17 ja 1,33 megaelektronivoltin gammasäteilynä. Tätä gammasäteilyä ohjattiin hoitokohteeseen.
Kokeellisesti ulkoiseen sädehoitoon on tuotettu erilaisia hiukkassuihkuja ydinfysiikan tutkimuslaitosten hiukkaskiihdyttimillä ja jopa hyödynnetty ydinreaktoreissa muodostuvia neutroneja. Ydinreaktorin säteilyä käytetään boorineutronikaappaushoidossa mm. Espoon Otaniemessä.
Sisäinen sädehoito.
Radioaktiivista merkkiainetta lasketaan potilaan kehoon, ja säteilyn jakautumista verrataan sen vaikutukseen terveellä ihmisellä. Sisäisessä sädehoidossa käytetään voimakkaasti radioaktiivista ainetta, joka sijoitetaan potilaan sisälle hoidettavaan kohteeseen tai sen välittömään läheisyyteen. Radioaktiivista isotooppia sisältäviä neuloja tai kapseleita voidaan työntää säteilytettävään kudokseen tai asettaa ruumiinonteloon. Tätä hoitomuotoa, jossa säteilylähde on suljettu, kutsutaan "brakyterapiaksi". Joissakin tapauksissa voidaan käyttää biokemiallisia reaktioita toimittamaan irtaimena annettu radioaktiivinen aine hoidettavaan elimeen. Esimerkiksi jodi keräytyy kilpirauhaseen, joten kilpirauhassyöpäpotilaalle voidaan antaa radioaktiivista jodi-isotooppia.
Jos säteilylähde voidaan toimittaa suoraan hoidettavaan kohteeseen, pienehkökin määrä sopivaa radioaktiivista ainetta voi riittää tarvittavan säteilyannoksen aikaansaamiseen ja ulkopuoliselle kudokselle aiheutuva säteilyaltistus saadaan helposti pysymään riittävän alhaisena. Toisaalta kovin suuria aktiivisuuksia ei voi käyttää, koska käytettävissä oleva tilavuus on rajallinen ja hoitohenkilöstön altistumista säteilylle täytyy rajoittaa. Tällöin hoitoajat venyvät.
Sivuvaikutukset.
Sädehoidolla on useita mahdollisia sivuvaikutuksia. Ne jakautuvat akuutteihin ja myöhäisiin sivuvaikutuksiin. Akuutit sivuvaikutukset tulevat välittömästi sädehoidon jälkeen ja myöhäiset sivuvaikutukset vasta kuukausien kuluttua . Lyhyessä ajassa saadun liian suuren annoksen seurauksena voi olla säteilysairaus.
Tautikohtaisia sivuvaikutuksia.
Aivojen alueen sädehoito aiheuttaa turvotusta aivoissa. Se voi aiheuttaa tyypillisesti akuutisti lievää päänsärkyä tai pahoinvointia. Myös neuropsykologiset myöhäissivuvaikutukset ovat mahdollisia kasvaimesta ja hoitotekniikasta riippuen. Varsinkin lasten aivosädehoitoon voi liittyä kognitiivisten toimintojen häiriintymistä.
Keuhkosyövän sädehoidoissa 10 % potilaista saa 1–4 kuukauden sisällä sädehoidon sivuvaikutuksena voimakasoireisen sädepneumoniitin. Lieväoireisempana sädekeuhkokuume on melko tavallinen. Keuhkokuumeen oireita voidaan lievittää kortisonilla. Valtaosalla potilaista kehittyy lisäksi vuoden aikana sädehoitoalueelle fibroosi, jonka seurauksena kyseisen alueen hengitystoiminta huononee tai sammuu. Fibroosiin ei ole tehokasta hoitoa. Lisäksi akuutteina haittavaikutuksina keuhkojen alueen sädehoitoon sisältyy nielemisvaivoja ja lievää väsymystä, jos ruokatorvi sisältyy sädetettävään alueeseen.
Rintasyövän sädehoitoon liittyy akuutteina sivuvaikutuksina pahoinvointia ja oksentelua noin kolmasosalla potilaista. Anemiasta kärsii noin viidesosa rintasyövän sädehoidoissa. Leukopeniaa esiintyy puolella ja trombosytopeniaa noin kymmenesosalla sädehoidoissa rintasyövän potilaista. Sytostaatit lisäävät sädehoidossa sivuvaikutuksista kärsineiden osuutta. Sädehoidon myöhäisvaikutuksina rinnan alueella on kuvattu haiman alueen fibroosia, ohutsuolitukoksia, munuaisten vajaatoimintaa ja harvoissa yksittäistapauksissa ylemmän suolilievevaltimon tukoksia
Lääketieteellisten isotooppien tuotanto.
Radioaktiivisia isotooppeja, joita käytetään mm. eräiden syöpä- ja sydänsairauksien diagnosoinnissa, valmistetaan maailmalla vain muutamassa niiden tuotantoon erikoistuneessa ydinvoimalassa. Toimenpiteessä käytettävät aineet säilyvät käyttökelpoisina alle kolme vuorokautta. Suomessa radioaktiivisia lääkkeitä valmistaa Map Medical Technologies Oy, joka pääosin hankkii radioaktiivisen raaka-aineensa Charleroin reaktorista Belgiasta. Ydinvoimaloitten huollosta tai häiriöistä johtuvat toimitusvaikeudet saattavat vaikeuttaa isotooppihoitojen toteuttamista .