Den kanske allvarligaste biverkningen av strålbehandling är osteoradionekros (ORN), dvs. att benen dör. Detta tillstånd förekommer hos tre till tio procent av patienterna. Osteoradionekros utvecklas när bestrålningen minskar benets förmåga att motstå trauma och undvika infektioner, och det kan underlättas av dålig kost och hygien. Denna process kan vara spontan eller bero på trauma, vilket leder till icke-läkande mjukvävnads- och benlesioner, följt av bennekros. Det icke läkande benet kan bli sekundärt infekterat. Alla patienter som skall genomgå kemobestrålningsterapi bör få olämpliga tänder borttagna, parodontal hälsa maximerad och fluoridbehandling införd före behandlingen. Osteoradionekros är en ytterst allvarlig komplikation för patienter som kräver tandutdragning efter strålbehandling, och risken tycks inte minska med tiden (under resten av sitt liv bör patienten aldrig låta en tandläkare dra ut en tand efter strålbehandling utan att konsultera en strålningsonkolog). Benvävnadens förmåga att läka äventyras av hypovaskularisering.
I huvudsak förstör strålningen en del av de mycket små blodkärlen i benet. Dessa blodkärl transporterar både näring och syre till det levande benet. En minskning av dessa kärl korrelerar med en minskning av benets förmåga att läka sig själv.
Alla patienter som behöver extrahera tänder i ett tidigare bestrålat område bör anses löpa risk att utveckla osteoradionekros. En traumatisk fraktur av ett käkben eller underkäken efter behandling i en olycka kan också leda till allvarliga konsekvenser. Ett sådant problem kan, när det kompliceras av ORN, orsaka massiv förstörelse av käkbenen. Behandling av ORN kan omfatta hyperbar syrebehandling där benet utsätts för mättnad med syre i en tryckkammare, inte helt olikt dem som används för att behandla dykare för böjningar. När allvaret av dessa ORN-komplikationer efter behandling beaktas blir aggressiva tandbehandlingar som extraktioner före strålbehandling förståeliga.
Hyperbariskt syre och osteoradionekros
Hyperbarisk syrgasbehandling (HBO) föreslogs för första gången som en behandling för cancer och andra tillstånd på 1960-talet. Vid den tiden uppnådde forskningsstudier inga reproducerbara resultat, vilket skapade stor skepsis bland medicinsk personal. Denna skepsis gällde även HBO:s användning vid behandling av kliniska tillstånd som den tidigare hade visat sig hjälpa. Det var inte förrän på 1970-talet som kirurger inom huvud- och halsregionen började inse värdet av hyperbart syre vid behandling av skador på över- och underkäken som uppstår vid strålbehandlingar. Forskning om denna terapi har sedan dess visat att HBO är effektivt när det används som komplement till konventionella terapier för att förebygga och behandla osteoradionekros. Det finns också tecken som tyder på att HBO kan vara till hjälp som terapi vid skador på mjukvävnad orsakade av strålning, samt för att återställa vävnader och celler som skadats av kemoterapi och strålbehandlingar. Det är inom området behandling av osteoradionekros som hyperbar syrebehandling har haft några av sina mest dramatiska framgångar.
När osteoradionekros utvecklas utvecklas vävnadsdestruktionen till nedbrytning av överliggande vävnader och symtomatisk destruktion av benet. Under denna process kan svaret på antibiotika vara dåligt. I många fall kan situationen förbättras med hjälp av HBO-behandling. Hyperbariskt syre har visat sig vara mer effektivt än penicillin. Patienter som behandlas med penicillin uppvisar vanligtvis en betydligt högre grad av nekros än de som behandlas med hyperbart syre, och endast fem till trettio procent av patienterna kan förvänta sig remission av ORN genom konservativ behandling. HBO-behandling är särskilt fördelaktigt för högriskpatienter, t.ex. bestrålade patienter som kräver tandutdragning. Hyperbar behandling gör att mer syre når de skadade områdena och hjälper till att förhindra att vävnader dör på grund av brist på blod- och syreflöde. Terapin är smärtfri och kan ge många olika effekter, bland annat ökad syretillförsel till skadad vävnad, ökad blodkärlsbildning, avancerad sårläkning, förbättrad infektionsbekämpning, bevarande av skadad vävnad, eliminering av giftiga ämnen och minskade effekter av giftiga ämnen. Hyperbar syrebehandling verkar bidra till att rädda vävnad som skadats av strålbehandling genom att stimulera angioneogenes i vävnad som är ens marginellt livskraftig. Vid rekonstruktiv kirurgi med bestrålad vävnad kan HBO-behandling före operationen bidra till att främja ett väl vaskulariserat sår, vilket förbättrar läkningen och den rekonstruktiva processen.
HBO-behandling verkar genom både mekaniska (tryck) och fysiologiska (syre) komponenter. Rapporter om tidig administrering av hyperbart syre, enbart utan lämplig aggressiv kirurgisk debridering, var en besvikelse och visade endast en åttaprocentig svarsfrekvens. HBO användes därför som ett komplement till konservativ behandling, och i denna nya stödjande roll uppvisade HBO utmärkta svarsfrekvenser. I ett protokoll som utarbetades av Marx fick 58 patienter HBO-behandlingar följt av debridering. Samtliga 58 studerade patienter fick en upplösning av symtomen, med goda resultat vid långtidsuppföljning, och andra har nu bekräftat dessa resultat. Vårdpersonalen kunde leverera två till tre gånger den mängd syre som kan tillhandahållas genom att andas 100 procent syre, i motsats till de tjugoen procent som vi vanligtvis andas. Denna högtrycksdos av syre ger betydande terapeutiska fördelar. Under sådana omständigheter underlättas reparationen av vävnad som skadats av höga doser joniserande strålning.
En- och flerplatskammare
Hyperbarisk syrgasbehandling kan utföras i kamrar för en enda person eller i kamrar som kan rymma mer än ett dussin personer åt gången. Under terapi i en monoplacerad kammare placeras en enskild patient i en trycksatt genomskinlig akrylkammare som är cirka två meter lång, medan rent syre komprimeras in i kammaren. Kammaren är bekväm, med en atmosfär som liknar den i ett flygplan. Patienten ligger på ett vadderat bord som skjuts in i röret och ombeds att slappna av och andas normalt medan kammaren gradvis fylls med rent syre. Trycket i kammaren stiger vanligtvis till två och en halv gånger det normala atmosfäriska trycket. Det kan förekomma öronknäppning eller lätt obehag, men detta avtar i allmänhet om trycket sänks. Sessionen kan pågå i allt från trettio minuter till två timmar, varefter teknikerna sakta minskar trycket i kammaren.
Monoplace-kamrar kostar mindre i drift än multiplace-kamrar och är relativt portabla. Monoplace-kamrar är också mycket billigare än sina större motsvarigheter, vilket har gjort det möjligt för sjukhusen att införa HBO-program mer kostnadseffektivt. Den inre miljön i en monoplacekammare hålls på 100 % syre, så patienten behöver inte bära någon mask.
Multiplacekammare är stora tankar som kan rymma allt från två till fjorton personer. Dessa kamrar är vanligen byggda för att nå ett tryck på upp till 6 atmosfärer och har ett system med kammarlås som gör det möjligt för medicinsk personal att passera igenom utan att ändra trycket i den inre kammaren. Detta system gör det möjligt för personalen att ta hand om patienterna direkt i kammaren. Kammaren fylls med komprimerad luft och patienterna andas 100 % syre genom en ansiktsmask, huvudkåpa eller endotrakealrör.
På grund av den höga koncentrationen av syre i både en- och flerplacerade kamrar begränsar brandfaran användningen av viss elektronisk utrustning, men vissa monitorer och respiratorer med fasta kretsar kan användas i kammaren, vilket möjliggör intensivvård av kritiskt sjuka patienter.
Komplikationer
Hyperbarisk syrgasbehandling är en relativt säker behandling. Om trycket i kammaren hålls under tre gånger det normala atmosfäriska trycket och om sessionerna inte varar längre än två timmar kan komplikationer minimeras. I slutet av en HBO-session känner sig patienterna ofta svaga i huvudet och trötta, men allvarligare problem kan uppstå. Mindre problem i samband med HBO-behandling är klaustrofobi (i monoplacerade kamrar), trötthet och huvudvärk. Allvarligare komplikationer är bland annat myopi (närsynthet) som kan pågå i veckor eller månader, bihåleskador, bristningar i mellanörat och lungskador. Syreförgiftning, en allvarlig komplikation, kan leda till kramper, vätska i lungorna och till och med andningssvikt. Dessa allvarligare komplikationer är ett resultat av toxicitet i det centrala nervsystemet (CNS). Det är ovanligt enligt de accepterade protokollen, men om rent syre vid tre atmosfärer användes i två till tre timmar skulle CNS-toxicitet uppstå hos ett stort antal patienter. Lungetoxicitet är också ovanligt när pneumocyter tillåts återhämta sig från syrets toxiska effekter.
Det vanligaste problemet vid hyperbar syrebehandling är att trycket inte kan utjämnas på båda sidor av trumhinnan, vilket leder till att trumhinnans känsliga kärl kläms ihop, vilket resulterar i smärta och blödning in i mellanörat. Om behovet av tryckutjämning blir akut kan tryckutjämnande rör (myringotomi) användas. Slemproppar, en annan negativ effekt, kan utvecklas hos patienter med överbelastade bihålor, astma eller obstruktiva luftvägssjukdomar, vilket resulterar i extrem smärta. För att motverka detta sätts patienter med infektioner i de övre luftvägarna eller med täppta slemhinnor vanligen på profylaktiska näs- eller systemiska avsvällande medel före behandlingarna. I lungornas alveoler kan det uppstå bristningar som leder till spänningspneumothorax eller, i allvarliga fall, luftemboli. Denna komplikation kan undvikas genom noggrant patienturval, HBO-behandling är inte lämplig för alla människor. Gravida kvinnor bör inte behandlas med hyperbart syre. Hyperbariska kammare kan också utgöra en brandrisk; bränder eller explosioner i hyperbariska kammare har orsakat omkring 80 dödsfall i världen. Fördelarna med hyperbar syrebehandling är stora, och trots de möjliga komplikationerna uppväger värdet i många fall vida de risker som är förknippade med behandlingen.