碘125放射性粒子概论

放射性粒子植入概念马俊刚 放射性治疗是恶性肿瘤的主要手段 放射治疗是治疗肿瘤三大手段之一70 肿瘤病人需作放射治疗肿瘤治愈率45 外科治愈22 放射治疗治愈18 化疗治愈5 近距离治疗Brachytherapy 用具有包壳的放射性核素植入组织间进行放射治疗 1901PierreCurie 近距离治疗 暂时性 后装治疗机 永久性 粒子植入 两种 放射源植入肿瘤靶区内 距离肿瘤靶区最近 放射线释放的能量绝大部分作用在肿瘤组织 最大限度消灭肿瘤细胞 正常组织及重要器官受到射线照射极少 得到保护 近距离治疗属于高剂量 高精确度放疗 粒子植入治疗特点 放射性粒子永久植入使用初始剂量率低的核素规范治疗方案术前有治疗计划 术后质量验证多学科协助 放射性粒子临床适应症 肿瘤不全切除 术中植入切缘太近或切缘阳性肿瘤不能切除 医疗原因非手术适应症 肿瘤近邻重要脏器或组织 患者拒绝手术手术造成形态及功能损伤 粒子植入保存组织及功能 放射性粒子植入比外照射的优势 放射性粒子植入可达到完全适形没有或很少周围组织损伤局部可能达到根治肿瘤的剂量获得很高的局部控制率治疗过程简单 微创操作 病人痛苦小 手术时间短 放疗安全性 手术过程中 术者与放疗工作者 受量均在安全范围内放射防护应检查手术室 手术床 吸引器内有无失落粒子 检查病人体表 05m及1m处的放射剂量胸腔粒子植入后应当距离多远 未予确定 但应预防儿童 孕妇受到照射Smathers建议 受照率为5mrem h 对公众不形成危害 粒子植入治疗的行政管理 工作人员培训 上岗证及培训医院资质放射性核素管理 粒子植入的设备 放射性粒子 125I 103PdTPS相关辅助设备 粒子植入针 粒子储存仓及装载器 引导系统 固定设备 放射性粒子植入的方法 在影像指引下进行 超声 CT等 在TPS上 勾划肿瘤靶区 GTV 给予处方剂量PD 并扩大边界5mm 按照治疗计划 在影像指导下植入粒子 使放射剂量分布与肿瘤靶区一致 高度适形 放射性粒子植入在理论与实践上 均达到EBRT精确放疗的要求 放射性粒子植入的物理概念 种类物理特性活度剂量率半衰期剂量分布 放射性粒子的活度 放射性粒子具有的放射性活度肿瘤植入的全部粒子的总活度 应满足治疗计划肿瘤处方的需要 满足周缘剂量 mPD 一般植入要求 每个粒子活度0 4 0 7mCi1mCi产生182Gy肿瘤所需要总活度 mCi 期望组织吸收剂量 Gy 肿瘤重量 g 182总活度基础上 增加15 20 剂量 增加疗效 剂量率 单位时间内 粒子释放的射线强度剂量率与活度有关 随活度下降 剂量率呈指数下降任何时间的总剂量率 初始活度 1 44 半衰期处方剂量可用剂量率描述 125I160Gy为7 72cGy 小时 103Pd144Gy为7 00cGy 小时 半衰期 不同种类粒子 半衰期不同125I半衰期是103Pd的3 5倍 因此103Pd沉积的总剂量时间是125I的1 4半衰期与粒子治疗生物效应有关 125I半衰期长 治疗分化好的肿瘤 103Pd半衰期短 剂量率高 使癌细胞修复减少 治疗分化差 恶性度高的肿瘤 剂量分布 按放射源的距离平方成反比方式下降源表面剂量最高 随距离增加剂量迅速下降 但落差梯度逐渐减缓 距源1 2cm为4倍 3 4cm1 8倍 距源2 4cm间 剂量减少80 93 125I源放射线射程1 7cm 80 的剂量在1cm之内 影响剂量分布的因子 放射性粒子种类活度粒子数粒子植入的位置以上4个变量在不同治疗计划中均可调整 植入原则 巴黎系统 放射源直线排列 相互平行 放射源之间等距离 15 20mm 剂量分布不均匀 外周密集 中心稀疏 剂量分布力求均匀 外周最小剂量 MPD 即边缘剂量应达到处方剂量 PD 中心剂量不超过2PD 减少中心部位剂量 匹配周缘剂量 匹配周缘剂量 MPD 肿瘤靶区周围的剂量 应达到PD 做治疗计划时调整粒子位置达到预期剂量要求 MPD为肿瘤靶区长 宽 高的近似体积植入粒子数 肿瘤长 宽 高 3 5 每个粒子活度 靶区勾画 以CT及CT MRI融合图像为基础 画出肿瘤边缘轮廓肿瘤边缘适当外放 不同肿瘤 不同方向的边界外放值不同PTV内应为PD100 等剂量线 治疗前治疗计划 勾画靶区轮廓预置导针及粒子数 得到剂量分布图得出剂量 体积直方图 计算靶区及重要器官所受剂量预估粒子数及植入位置 三维治疗计划系统提供 观察植入针和目标及周围组织的相互关系 三维治疗计划 计算机优化的植入针数量和位置优化的剂量分布 治疗计划 详细描述每颗粒子的活度 空间坐标 三维质量验证系植入后的真实剂量分布 3D剂量观察 2D剂量观察 三维验证分析 植入后质量评估 植入后第一天 或水肿半衰期过后 CT或本世纪末CT MRI融合图像 进行粒子重建显示剂量分布 通过剂量 体积直方图得到重要器官受量画出靶区等剂量曲线 评估植入质量的3个数据 V80 V90 V100 V150 V200D90 D100 D150 D200TVR 靶 体积比 接受PD mPD 剂量的体积与靶区体积之比 理想的TVR 1 0 植入后评估的剂量参数 Dn 剂量参数 靶体积n 得到的累积剂量 即D100 D90 D80等Vn 体积参数 靶区