Vnější ozařování zářením beta, gama a X

Nejčastější způsob radioterapie je ozařování kolimovaným svazkem pronikavého záření z vnějšího ozařovače. Toto vnější ozařování "na dálku" se označuje jako teleterapie, na rozdíl od ozařování "na blízko" – brachyterapie.

Rentgenové záření vyšších energií (cca 100 keV) se používalo zvláště v minulosti, nyní se využívá např. pro ozařování kožních lézí. Radioterapie se v současné době provádí především pronikavým zářením gama, produkovaném buď radioisotopovými ozařovači 137Cs ( γ 662 keV) a 60Co (γ 1173+1322 keV), nebo vznikajícím jako brzdné záření při dopadu vysokoenergetických elektronů urychlených v betatronu či lineárním urychlovači na vhodný terčík - zde se energie záření pohybují v jednotkách až desítkách MeV. Tvrdé záření γ má výhodu menší absorbce (a to i v kostech) a tím lepší možnost dostat požadovanou dávku záření selektivně do hlouběji uloženého cílového místa, při relativně nižší absorbci a radiační zátěži ostatních tkání. Pro formování tvaru svazku záření se často používají různé clony a klíny, pro ovlivnění energetického spektra záření se používají vhodné filtry.

Pro ozařování povrchových a mělce uložených lézí se používá i primární elektronový svazek z urychlovače (energie jednotky MeV). Ozařování elektrony je vhodné u ložisek na povrchu nebo v nevelké hloubce pod povrchem, které můžeme ozářit jen z jednoho přímého směru a kde v hloubce pod ozařovaným ložiskem jsou tkáně či orgány, které nesmějí být ozářeny vyšší dávkou záření.

Hlavního strategického cíle radioterapie - účinného selektivního ozáření nádorového ložiska při co nejmenším poškození okolních tkání - je dosahováno především dvěma faktory:

Nádorové ložislo se ozařuje kolimovaným svazkem z více směrů tak, aby průsečík svazků, tj. ohnisko čili izocentrum, kde se dávky sčítají, bylo lokalizováno do místa tumoru. Okolní zdravé tkáně pak dostávají přiměřeně nižší dávku, rozdělenou na větší oblast.

Nádorová tkáň, která je ve stavu intenzívního (patologického) buněčného dělení, je zpravidla citlivější k záření než tkáň zdravá. Používá se frakcionované ozařování, kdy se celková dávka rozdělí do většího počtu menších denních dávek, aplikovaných po řadu dní (cca 3-5 týdnů). Kumulativní biologický účinek na nádorovou tkáň je pak zpravidla vyšší než na zdravou tkáň, která má větší regenerační schopnost.

Pohybová izocentrická radioterapie kolimovaným svazkem záření gama.

Tyto dva faktory ve většině případů umožňují dostatečně účinné a selektivní ozáření patologického ložiska. V klinické radioterapii vlastnímu ozařování pacienta vždy předchází velmi důležitý a náročný proces plánování radioterapie, jehož výsledkem je tzv. ozařovací plán, obsahující všechny konkrétní detaily ozařovacího procesu pro daného pacienta.

Hlavním podkladem pro tvorbu ozařovacího plánu jsou podrobné rentgenové snímky ozařované oblasti - v současné době se jedná o snímky tomografické (CT).

Z těchto údajů a z požadované dávky záření v cílové tkáni (tato dávka závisí na druhu nádoru - na jeho radiosenzitivitě) se vypočítá intenzita, energie a geometrické parametry svazku záření, včetně přesného nastavení ozařovacích pozicí a úhlů, jakož i frakcionování dávky. Celý proces plánování a následné radioterapie je nyní již do značné míry automatizován. Vysoké nároky jsou kladeny na přesnost a reprodukovatelnost geometrické polohy pacienta vůči svazku záření; používají se pro to různé značky zakreslené na povrchu těla a laserové zaměřovače. Pro správnou souhru celého tohoto složitého "technologického řetězce" je zapotřebí spolupráce zkušeného radiologického fyzika.

Urychlovač částic Clinac 2100 C