2) легкое
3) пищевод
4) головной мозг (+)
Функциональная субъединица (FSU) — минимальный структурно-функциональный элемент органа, утрата которого влияет на его работу. Для головного мозга характерна промежуточная, или смешанная, организация FSU: отдельные участки имеют относительно самостоятельное функциональное значение, однако большинство функций обеспечивается распределёнными взаимосвязанными нейрональными сетями. Поэтому повреждение небольшого объёма может вызвать очаговый неврологический дефицит, а поражение значительного количества субъединиц — диффузное снижение когнитивных и других функций.
Такая архитектура сочетает признаки последовательной и параллельной организации. Для отдельных критических структур мозга существенна максимальная локальная доза, тогда как риск поздней токсичности всего мозга возрастает с увеличением облучённого объёма и средней дозы. К типичным проявлениям лучевого повреждения относятся очаговый некроз, отёк, нарушения памяти и внимания, лейкоэнцефалопатия; их вероятность оценивают с учётом дозо-объёмных параметров, фракционирования и предшествующего лечения.
| Тип организации FSU | Примеры органов или структур | Особенность функциональной зависимости | Основной радиобиологический риск | Ключевые дозо-объёмные показатели |
|---|---|---|---|---|
| Последовательный | Спинной мозг | Повреждение небольшого критического участка может нарушить функцию всего органа | Миелопатия при превышении локальной толерантности | Максимальная доза, дозы в малом объёме |
| Последовательный | Пищевод | Функциональные сегменты связаны вдоль единого проводящего канала | Стриктура, язвенное поражение, перфорация | Высокая доза в небольшом или протяжённом участке, длина облучённого сегмента |
| Параллельный | Лёгкое | Многие FSU работают относительно независимо; часть объёма может компенсировать утрату другой части | Лучевой пневмонит и фиброз зависят от объёма функциональной ткани | Средняя доза, V5/V20, объём лёгкого, получающий заданную дозу |
| Промежуточный | Головной мозг | Сочетание локализованных функциональных зон и распределённых нейрональных сетей | Одновременно возможны очаговый некроз и диффузное когнитивное повреждение | Максимальная и средняя дозы, V10–V12, объём мозга, получающий клинически значимую дозу |
| Промежуточный | Критические структуры мозга: зрительные нервы, хиазма, ствол мозга | Небольшой объём имеет высокую функциональную значимость, но общий риск зависит и от объёма облучения | Оптическая нейропатия, стволовая токсичность, тяжёлый неврологический дефицит | Ограничение максимальной дозы и дозы в малом объёме |
| Практическое следствие | Планирование лучевой терапии головного мозга | Необходимо учитывать и локальную защиту критических зон, и минимизацию объёма нормально функционирующего мозга | Снижение риска ранней и поздней нейротоксичности | Анализ DVH, индивидуальные ограничения, учёт фракционирования и повторного облучения |
Именно смешанное сочетание локальных и распределённых механизмов функционирования позволяет относить головной мозг к органам промежуточного типа. В клинической радиотерапии это требует одновременного контроля высоких доз в критических структурах и умеренных доз в больших объёмах мозга. При стереотаксическом облучении особенно важна защита окружающей нормальной ткани, а при облучении всего мозга — ограничение суммарной дозо-объёмной нагрузки. Толерантность мозга всегда оценивают с учётом возраста, исходного неврологического статуса, размера мишени и ранее проведённой лучевой терапии.