Cieľ práce: Porovnanie dvoch metód, spôsobov ožiarenia pacientov s malígnym melanómom choroidey – stereotaktickej rádiochirurgie uskutočňovanej zväzkom fotónov a protónovej liečby. Externá (bezkontaktná) aplikácia ionizujúceho žiarenia využíva ako zdroj urýchlené protóny, resp. ióny (hélia, uhlíka). Tento spôsob aplikácie umožňuje využívať ionizujúce žiarenie i pri nízkej rádiosenzitivite buniek malígneho melanómu uvey (MMU). Zdrojom externého ionizujúceho žiarenia sú zväzky elektrónov, protónov alebo iónov, urýchlených v lineárnych (respektíve cyklických) urýchľovačoch. Pritom z externých vysokonapäťových (4–16 MeV) zdrojov sa na diaľku ožarujú cieľové štruktúry dávkou 5–24 Gy. Zväzok protónov prestupuje štruktúrami oka do určitej hĺbky podľa ich energie, približne priamočiare. Pri využití protónového žiarenia hustota ionizácie sa zvyšuje v blízkosti miesta dobehu protónov, následkom straty energie pre interakciu s elektrónmi v prostredí. Na konci ich dráhy dôjde k značnému zvýšeniu dávky („Braggov hrot“). Preto sú okolité štruktúry oka pri mieste vstupu protónov málo postihnuté a zvyšovanie dávky na konci dobehu protónového zväzku je ideálne pre žiadaný liečebný efekt. Pritom je možné aj frakcionované aplikovanie. Materiál a metodika: V decembri 2011 sme indikovali na liečbu stereotaktickou rádiochirurgiou pacientku narodenú v r. 1939 s diagnózou malígneho melanómu choroidey v štádiu T1 N0 M0. Vypracovaný bol plán ožiarenia pre stereotaxiu pre model lineárneho urýchľovača Clinac, plánovací systém Corvus ver. 6.2, verifikácia IMRT OmniPro a plánovací systém Liebinger ver. 4.3. Parametre pacientky sme porovnali s virtuálnym plánom pre liečbu protónovým žiarením, pričom sme použili schému podľa parametrov Fyzikálno-technického centra FIAN, Protvino, Ruská federácia. Porovnali sme obidva plánovacie protokoly a zhodnotili najmä rozsah ožiarenia okolitého nenádorového tkaniva. Výsledky: Pri porovnaní oboch plánovacích schém boli hladiny ožiarenia štruktúr okolitých tka- nív (šošovky, zrakové nervy, chiazma) v oboch prípadoch zodpovedajúce požadovanej norme. Záver: Liečba uveálnych melanómov protónovým žiarením na Slovensku ešte nie je dostupná, aj keď má niekoľko výhod, ako možnosť frakcionácie a tým dosiahnutia vyššej dávky žiarenia do ložiska (aj viac ako 50,0 Gy). Zásadný rozdiel medzi týmito dvoma metodikami (stereotaxia a protónové žiarenie) pre oftalmológa spočíva najmä v možnosti ožiarenia protónovým žiarením nádorov dúhovky a corpus ciliare, ktoré nie je možné riešiť stereotaktickou rádiochirurgiou. Dávku do nádoru možno v priebehu ožarovania optimalizovať. Zariadenie umožňuje uskutočňovať tzv. OPTMI – terapiu (Optimalizovaná Protónová Terapia s Modulovanou Intenzitou). Kľúčové slová: malígny melanóm choroidey, stereotaktická rádiochirurgia uveálneho melanómu, protónové žiarenie Práca bola prednesená na Vedeckých pracovných dňoch Slovenskej oftalmologickej spoločnosti a sekcie ambulantných lekárov, Košice, 18.–19. máj 2012

Objective: Comparison of two methods of irradiation of patients with malignant choroidal melanoma – stereotactic radiosurgery and proton beam irradiation. External (non-contact) applied irradiation is used as a source of accelerated protons, respectively helium ions. This method allows applications of ionizing irradiation also despite the low radiosensitivity of cells of malignant melanoma of the uvea (MMU). External source of ionizing radiation is modulated current energy electrons, protons or neutrons, accelerated in linear accelerators. From the external medium voltages resources (4-16 MeV) are irradiated tissues with target dose of 5.0–24.0 Gy. Volume protons permeate straight the structures of the eye to a certain distance. The use of proton radiation density of ionized protons increases in the vicinity of the impact due to energy losses for electrons interacting with the environment. At the end of the track there is a huge increase in the ionization dose (“Bragg spike”). Therefore, the structures surrounding the eye at the point of entry and little affected and increasing the dose at the end of the proton beam is ideal for the desired therapeutic effect. Fractionated application is also possible. Case report: In December 2011 we performed stereotactic radiosurgery to treat female patient (born 1939) with malignant melanoma of the choroid stage T1 N0 M0. Plan has been drawn up for stereotactic irradiation – model for linear accelerator Clinac, Corvus planning system ver. 6.2, verification and OmniPro IMRT planning system Liebinger ver. 4.3. Patient characteristics were compared with the virtual plan for proton radiation therapy, and we used the scheme in Physical parameters FIAN-technical center in the Russian Federation. We compared both planning protocols and assess in particular the extent of radiation surrounding non-tumor tissue. Results: When comparing the two planning schemes irradiation levels of surrounding tissues and risk structures (lens, optic nerve, chiasm) in both methods were corresponding to the required standard. Conclusion: Treatment of uveal melanoma through proton beam irradiation in Slovakia is not available yet, although it has several advantages, such as fractionation and the possibility of achieving a higher dose of irradiation to deposit (more than 50.0 Gy). The fundamental difference between the two methods for an eye is particularly the possibility of proton beam irradiation exposure of tumor of iris and ciliary body, which can not be solved through stereotactic radiosurgery. The dose to the tumor during irradiation can be optimized. The model device allowed us to make OPTMI – Therapy (Proton Treatment with Optimized Modulated Intensity).

Katedra jadrovej fyziky a biofyziky Fakulta matematiky fyziky a informatiky Univerzity Komenského Bratislava

Klinika oftalmológie Lekárskej fakulty Univerzity Komenského a Univerzitnej nemocnice Nemocnica Ružinov Bratislava

Klinika stereotaktickej rádiochirurgie OÚSA a Vysokej školy zdravotníctva a sociálnej práce sv Alžbety Bratislava

Choroidal melanoma stage T1 – comparison of the planning protocol for stereotactic radiosurgery and proton beam irradiation