Toleranssikysymykset

Silmään kohdistuvan säteilyaltistuksen seuraukset vaihtelevat sädehoidon tyypin (fotoni-, elektroni- tai brakyterapia), kokonaisannoksen, sädehoitofraktioiden koon ja säteilyaltistukseen sisältyvän silmän osan mukaan. Asiaan liittymättömät sairaudet, kuten diabetes, verenpainetauti ja kollageeni-verisuonisairaudet, voivat vaikuttaa silmän rakenteiden säteilyn sietokykyyn. Systeeminen kemoterapia tai steroidit voivat lisätä säteilytoksisuutta tai edistää lisäoireita.

Silmän herkin rakenne on linssi, joka sijaitsee suoraan pupillin takana. Päiväntasaajalla sijaitseva linssin itukerros on säteilylle herkin kerros. Nämä solut käyvät läpi mitoottisen jakautumisen, pidentyvät, menettävät tuman ja vaeltavat taaksepäin linssin keskelle. Tämä linssin epiteelisolujen posteriorinen migraatio ja proliferaatio vähentävät linssin kirkkautta, mikä aiheuttaa kaihin ja usein jonkinasteisen näön menetyksen. Säteilykatarakta ilmenee yleensä ensin posteriorisena, keskeisenä subkapsulaarisena samentumana. Linssihämärtymien latenssi ja esiintymistiheys riippuvat sädehoidon annoksesta ja fraktioinnista.

Useimmissa ihmistutkimuksissa alle 5 Gy:n fraktioidut kokonaisannokset eivät ole aiheuttaneet visuaalisesti merkittäviä linssihämärtymiä. Merriam ja Focht325 raportoivat harmaakaihin muodostumista 1,5 Gy:n ja 2 Gy:n EBRT-fraktioilla, jolloin kokonaisannos oli 12 Gy. Kun käytettiin yhden annoksen koko kehon säteilytystä, harmaakaihia kehittyi 80 prosentille eloonjääneistä; esiintyvyys väheni 20 prosenttiin, kun EBRT:tä annettiin fraktioituna 13 Gy:n kokonaisannokseen.325 Linssiin kohdistuvan annoksen pienentäminen voi olla mahdollista räätälöidyillä linssinsuojilla, lyijysäteen lyijylohkoilla tai monimutkaisemmalla hoidon suunnittelulla IMRT:n avulla. Linssin poisto kaihin kehittymisen vuoksi voi korjata näön muuten toimivassa silmässä säteilytyksen jälkeen.

Muut pallon etummaiset rakenteet ovat sarveiskalvo ja sidekalvo. Sidekalvo on limakalvo, joka koostuu keratinisoitumattomasta levyepiteelistä, jossa on pikarisoluja ja jonka päällä on ohut substantia propria.326 Se peittää silmäluomen sisäpinnan ja silmän ulkopinnan ulottuen sarveiskalvon periferiaan. Sarveiskalvo koostuu keratinisoitumattomasta kerrostuneesta levyepiteelistä. Sarveiskalvon uloin pinta koostuu epäsäännöllisistä mikrovilloista, jotka on tehty optisesti sileiksi kyynelfilmin ansiosta. Tyvisolut ovat kiinnittyneet Bowmanin kerrokseen, joka koostuu satunnaisesti hajallaan olevista kollageenifibrilleistä, jotka voivat peittyä arpikudokseen. Strooma, joka muodostaa 90 % sarveiskalvon kokonaispaksuudesta, koostuu fibroblasteista ja kollageenilamelleista.

Fraktioidun sädehoidon akuutteihin vaikutuksiin kuuluvat injektio ja sidekalvon eryteema, johon liittyy ärsytystä, joka on yleensä itsestään rajoittuvaa. Sarveiskalvoon kohdistuvat fraktioidut säteilyannokset, joiden kokonaisannos on yli 40-50 Gy, voivat aiheuttaa turvotusta, johon liittyy pistemäinen keratiitti.327 Hoito koostuu aggressiivisesta voitelusta, paikkauksesta ja antibioottitipoista. Toistuvat sarveiskalvon eroosiot voivat kehittyä haavaumiksi ja infektioksi, jotka johtavat joko samentumiseen tai perforaatioon. Sarveiskalvon haavaumia on raportoitu fraktioidun sädehoidon yhteydessä yli 40 Gy:n annoksilla.207,328 Samoin sidekalvoon voi kehittyä haavaumia, teleangiektasioita ja keratinisaatiota.

Silmäluomien iho on kehon ohuin. Luomet sisältävät tali-, seerumi- ja apokriinisia rauhasia, jotka osallistuvat kyynelkalvon muodostumiseen. Mediaalisilla silmäluomien reunoilla on punctat, jotka muodostavat aukon nasolakrimaaliselle viemärijärjestelmälle. Silmäripsien katoamista ja eryteemaa esiintyy ohimenevästi 30-40 Gy:n annoksilla tavanomaisessa fraktioinnissa, kun taas pysyvää ripsien katoamista esiintyy yli 50 Gy:n annoksilla.167,171. Arpia ja fibroosia voi kehittyä yli 50 Gy:n annoksilla, mikä voi johtaa silmäluomen ektropioniin tai entropioniin sekä silmäluomen punktioiden ahtautumiseen.

Riittävään kyynelfilmin tuotantoon tarvitaan useita rakenteita, joihin kuuluvat kyynelrauhanen, pikarisolut, meibomirauhaset ja ylimääräiset kyynelrauhaset. Kuivasilmäisyysoireyhtymä voi johtua minkä tahansa kyynelfilmin osan vaurioitumisesta. Oireita ovat kirvely, näön heikkeneminen, liiallinen kyynelehtiminen ja vierasesineen tunne. Sarveiskalvomuutokset vaihtelevat keratiitista sarveiskalvon arpeutumiseen ja samentumiseen. Eräässä raportissa kuvattiin, että 19 prosentille potilaista, jotka saivat 25 fraktiossa enintään 45 Gy:n annoksen, kehittyi kuivasilmäisyysoireyhtymä, kun taas 100 prosentille potilaista, jotka saivat 30 fraktiossa vähintään 57 Gy:n annoksen, kehittyi kuivasilmäisyysoireyhtymä.230 Vaikea sicca-keratiitti voi johtaa sarveiskalvon haavaumiin ja sarveiskalvon puhkeamiseen. Silmän sierainvaurioiden ehkäiseminen edellyttää sierainrauhasen sijainnin huomioon ottamista suunniteltaessa sädehoidon annostelukenttiä.329

Sklera peittää 80 % pallon takaosasta. Se on suurelta osin avaskulaarinen ja koostuu kollageenifibrilleistä, fibroblastista ja maa-aineksesta. Se on säteilynkestävä ja kestää yli 150 Gy:n annoksia, joita annetaan suonikalvon melanoomien hoidossa käytettävällä plakkisädehoidolla. Skleran oheneminen, nekroosi ja haavaumat ovat suurten sädehoitoannosten epätavallisia komplikaatioita.275,330

Verkko koostuu laajasta hermo-, glia- ja verisuonielementtien verkostosta. Verkkokalvon uloimpien kerrosten verenkierto tapahtuu choriocapillariksen kautta. Verkkokalvon sisemmät kerrokset saavat verenkiertoa verkkokalvon keskivaltimon haaroista, joista suurimmat haarat ovat ohimo- ja nenäkaari. Patologia, joka koskee ohimokaaren aluetta, on visuaalisesti merkittävämpi kuin muualla esiintyvä patologia. Säteilyn aiheuttama retinopatia on okklusiivinen mikroangiopatia, joka ilmenee pumpulivillaläiskinä, mikroaneurysmoina, telangiektasioina, verenvuotoina, makulaödeemana, eksudaatteina, neovaskularisaationa, lasiaisverenvuotona ja pigmenttimuutoksina. Säteilyretinopatian sekundaariset näköoireet riippuvat siitä, mikä verkkokalvon alue on vaurioitunut. Diabetes, kollageeninen verisuonisairaus, verenpainetauti ja solunsalpaajahoito altistavat potilaat säteilyn aiheuttamille vaurioille.230 Eräässä raportissa säteilyn aiheuttamaa retinopatiaa ei havaittu alle 45 Gy:n annoksilla 25:ssä fraktiossa, mutta se lisääntyi tasaisesti tämän annoksen yläpuolella.230 Potilaat näyttivät olevan suurentuneessa vaarassa myös silloin, jos heitä hoidettiin annoksilla, jotka olivat fraktiota kohti vähintään 1,9 Gy.230 . Vaikka arvioitu sietokykyannos, johon liittyy 5 prosentin riski 5 vuoden kuluttua (TD5/5), on 45 Gy ja TD50/5 on 65 Gy, verkkokalvon kynnysannoksen uskotaan olevan 30 ja 35 Gy:n välillä.211 Sädehoitoa koskevassa meta-analyysissä makuladegeneraation retinopatian suhteen todettiin, että 24 Gy:hen asti hoidetuilla potilailla ei havaittu vaurioita, vaikka näyttää siltä, että riski kasvaa jyrkästi 45 Gy:n ja 50 Gy:n välillä.331

Optikushermon vaurio on sekundaarinen iskemian seurauksena, ja se ilmenee yleensä kivuttomana monokulaarisena näön heikkenemisenä. Vaurio alkaa perivaskulaarisella lymfosyyttimuhvilla, endoteelisolujen häviämisellä ja hyalinisaatiolla, johon liittyy fibroosia, tromboosia ja hermokudoksen infarkti. Fraktioitumisella on keskeinen rooli näköhermovaurion kehittymisen moduloinnissa. Potilaista, joita hoidettiin kokonaisannoksella 45 Gy-50 Gy ja jotka saivat yli 2,5 Gy:n päivittäisen fraktiokoon, 18 %:lle kehittyi visuaalisesti merkittäviä muutoksia, kun taas potilaille, jotka saivat alle 2,5 Gy:n fraktioita, ei kehittynyt näköhermon neuropatiaa.332 Stereotaktinen säteilykirurgia, joka antaa suuria fraktiokokoja, voi aiheuttaa näköhermon neuropatiaa 8 Gy:n kerta-annoksilla, vaikka pieniä määriä suuriinkin annoksiin on annettu ilman toksisuutta.333 Tavanomaisessa fraktioinnissa näköhermon TD5/5:llä tarkoitetaan 60 Gy:tä230

.