導讀:近距離治療常規
近距離治療名為Brachy therapy,Brachy為希臘字,意思是近或短,近距離治療主要包括腔內(interacavitary)及導管內(intraumenal)放射治療、組織間(interstitial)和術中置管(introperative)放療,以及模治療(mould)等。
[近距离治疗的特点]
現代近距離治療普遍使用後裝治療機或導管植入設備,用微機進行控製或用人工手動控制,後者需用秒錶精確計時。不論用那種方式,均需用電子計算機計算劑量和做出治療計劃,包括放射源的位置,布陣及劑量分佈。
現代近距離治療的特點是:
1.局部劑量高,周邊劑量陡然下降。其劑量分佈有利於提高腫瘤的局部控制率和降
低周圍組織的損傷,近似於適形照射,故又稱“適形組織內照射”。
2.照射範圍內劑量不均勻,距放射源近處劑量較高。應準確選定處方劑量點。
3.照射時間短。
4.連續分次照射或一次照射。
5.安全、可靠、防護好。
[常用的放射性核素]
能量MeV
半衰期
α β γ
137Cs 30.00 年- + 0.66
60Co 5.26 年- + 1.17~1.33
192Ir 74.20天- + 0.003~0.4
125I 60.20天- – 0.028~0.035
198Au 2.70天- + 0.41
[近距离治疗剂量率的划分]
低劑量率2~ 4Gy/小時
中劑量率4~12Gy/小時
高劑量率>12Gy/小時
目前廣泛使用高、中劑量率,但對其生物效應尚未十分清楚;使用高劑量率時單次劑量及總劑量均應低於傳統的低劑量率。採用高劑量率治療時應為低劑量率的劑量×0.625~0.58,再採用分割治療。
第一節後裝治療
[适应证]
1.腔內或管內放射治療:廣泛用於鼻腔、鼻咽、氣管、支氣管、肺、食管、陰道、子
宮頸、子宮體、直腸及肛門等部位腫瘤的局部治療。
2.組織間照射:後裝導管植入骨和軟組織腫瘤,顱內及中樞神經神經系統腫瘤,前列腺癌、膀胱癌、口底癌及舌癌等頭頸腫瘤、頸部轉移癌,肺及胸膜、腹內臟器、肢體等部位惡性腫瘤等。但腫瘤必須病灶小、局限。放射敏感性中等或較差,且無淋巴結轉移。可在外照射前、後使用,或用於術中置管,術後照射。
[禁忌证]
1. 靶體積過大時易造成組織壞死。
2. 腫瘤邊界不清或腫瘤體積難以確定,容易造成某一部位低量或超量。
3. 腫瘤侵犯骨,治愈機會很少,造成骨壞死機會增多。
第二節放射性粒子種植治療
粒子種植治療屬於近距離治療的範疇。包括短暫種植治療和永久種植治療兩種。短暫種植治療需要後裝治療機將放射性粒子傳輸到腫瘤組織間,根據計劃進行放療,達到指定時間後取出;永久種植治療是通過術中或CT、B超引導下,根據三維立體種植治療計劃,利用特殊的設備直接將放射性粒子種植到腫瘤靶區,放射性粒子永久留在體內。
粒子種植治療一般需要三個基本條件:①放射性粒子;②粒子種植三維治療計劃系統和質量驗證系統;③粒子種植治療所需要的輔助設備。
[放射性粒子种植治疗的物理和生物学特性]
1、 物理特點
(1)短暫種植治療劑量率一般為0.5~0.7Gy/h,核素包括192Ir、60Co和125I;永久粒子種植治療的核素一般釋放低能量光子,包括198Au、103Pd和125I,劑量率一般為0.05~0.10Gy/h,可永久置入人體。 125I是既可做為短暫治療,又可做為永久治療的放射性粒子。 198Au 半衰期2.7d,γ射線能量410KeV,組織穿透距離4.5 cm,半價層2.5mm鉛;103Pd半衰期16.79d ,γ射線能量20~23KeV, 組織穿透距離1.6cm ,半價層為0.008 mm鉛;125I 半衰期60.2d ,γ射線能量27~35 KeV,組織穿透距離1.7 cm,半價層為0.025 mm鉛。
短暫種植治療的放射性核素穿透力較強,不易防護,因此臨床應用受到很大程度限制,而永久粒子種植治療的核素穿透力弱、臨床操作易於防護、對患者和醫護人員損傷小。
(2)粒子種植治療有三種方式:①模板種植;②B超和CT引導下種植;③術中種植。由於粒子種植是在三維空間上進行,而每種放射性粒子的物理特徵又不相同,因此每一種核素均需要一種特殊的三維治療計劃系統。這一系統的原理是根據B超和CT掃描獲得的靶區圖像,計算機模擬出粒子種植的空間分佈,同時決定粒子種植個數和了解靶區及周圍危險器官的劑量分佈,指導臨床粒子種植治療。
(3)粒子治療後由於人體活動和器官的相對運動,需要通過平片和或CT掃描來驗證粒子種植的質量,分析種植後的粒子空間分佈是否與種植前的治療計劃相吻合,劑量分佈是否有變異和種植的粒子是否發生移位。這一點粒子治療與後裝治療和外放療均有別。
(4)粒子種植治療的輔助設備
根據不同部位腫瘤選擇粒子種植治療的輔助設備,如腦瘤可利用Leksell頭架輔助三維立體定向種植粒子。頭頸和胸腹部腫瘤可利用粒子種植槍或粒子種植針進行術中種植。盆腔腫瘤可在B超或CT引導下利用模板引導種植粒子。其他的一些輔助設備包括粒子儲存、消毒和運輸裝置等,確保放射性粒子的防護安全。
2、粒子種植治療的生物學優勢
粒子種植治療的優勢在於放射性核素劑量的迅速衰減。距離放射源1cm內,由於次級電離散射光子的疊加,造成反平方定律不准確。超出這一距離,劑量貢獻取決於放射源的分佈、組織吸收和光子能譜特徵等。但是無論短暫還是永久粒子種植治療,劑量分佈均可以達到高度適形。
由於射線連續不間斷的作用於腫瘤,射線對腫瘤細胞的損傷效應累計疊加,處於增殖細胞週期的細胞被殺傷,而處於細胞週期抗拒時相-靜止期的細胞則進入敏感的G2/M期。同時,隨著連續不間斷照射,一部分細胞死亡,使得乏氧細胞獲得氧合的機會大大增加,提高了其對射線的敏感性。如果細胞死亡超過細胞的新生,那麼細胞的再增殖不再發生。
[临床应用]
1、腦膠質瘤
(1)腦膠質瘤外放療60Gy後,可通過劑量率0.40~0.60Gy/h近距離治療使劑量增加到110~120Gy。對於I、II級星形細胞瘤,低劑量率近距離治療(0.05~0.10Gy/h),臨床應用安全,正常組織損傷非常小;而對增殖速率快的、高分級的腦膠質母細胞瘤,這樣低劑量率的近距離治療是無效的。對於這些腫瘤,近距離治療劑量率一般要求在0.3Gy/h以上。
(2)粒子種植治療的並發症
近距離粒子治療腦腫瘤的並發症包括早期和晚期兩種。早期並發症包括:癲癇、神經系統症狀惡化、感染、出血和肺栓塞。晚期並發症包括腦壞死和長期腦水腫,通常在粒子治療後數月或數年進行手術治療。
2、鼻咽癌
鼻咽癌患者外照射50~70 Gy ,3~4週後進行125I粒子種植治療,125I粒子源強為0.50 ~0.67 Gy(平均0.62mCi),125I粒子數為8~20個,粒子總活度5.3~11.7mCi,對於T1T2腫瘤,外照射50 Gy後加粒子治療對提高腫瘤局部劑量是安全和有效的。
局部殘留或複發鼻咽癌患者進行198Au粒子治療,明顯優於其他局部治療手段,對腫瘤周圍正常組織損傷小。
198Au粒子治療鼻咽癌的並發症包括:頭痛、軟齶瘺和粘膜壞死,需抗菌素治療。
3、口腔癌
(1)臨床治療
頭頸部復發癌125I粒子治療,每個粒子活度0.3~0.9mCi,腫瘤周邊劑量為120Gy。鐳粒子或198Au粒子的處方劑量為90~100 Gy或80~90Gy,大的病灶或侵犯較深的腫瘤先給予外照射20~40 Gy,再加粒子治療。
(2)粒子治療並發症
粒子治療頭頸部癌晚期並發症包括輕度粘膜潰瘍和/或骨暴露,一般比較短暫,患者可以耐受。
4、肺癌
T1和T2期心肺功能欠理想的I期非小細胞肺癌電視胸腔鏡治療,配合術中125I粒子種植治療。靶區周邊總劑量為100~120Gy,總活度為22mCi。
5、胰腺癌
胰腺癌患者進行125I粒子種植治療,最小周邊劑量136.6Gy,平均植入粒子活度35mCi,平均植入體積53cm3。
6、直腸癌
結直腸癌術後復發125I粒子種植治療,植入粒子數平均50個,平均總活度為27.8mCi,植入體積為1~75cm3,平均MPD為140Gy。
7、前列腺癌
(1)病例選擇
粒子種植治療前列腺癌適於早期局限性疾病。 TNM分期系統的T1-2或ABCD系統的AB期。 Gleason分級7~10級的腫瘤需要先進行外放療,後加粒子種植治療。
(2)前列腺體積測定和治療計劃
經直腸超聲(Trarectal ultrasound,TRUS)精確的測定前列腺體積。尤其當體積大於60cc時是決定治療計劃和成功的重要因素。
(3)評估恥骨聯合的影響
前列腺體積較大時(>60cc)或恥骨弓較窄的患者,使得粒子種植無法進行。這時,需要先行放療或激素治療,目的是縮小前列腺的體積,方便粒子種植。
(4)劑量選擇
單純粒子種植治療,103Pd的處方劑量為115~120Gy,125I的處方劑量為144Gy。
外放療與粒子種植治療聯合時,外放療劑量40~50Gy,1.8-2Gy。 103Pd處方劑量為80~90Gy;125I的處方劑量為100~110Gy。
(5)粒子種植治療的並發症
前列腺癌單純粒子種植治療的最大優勢在於保留了大部分患者的性生活能力。早期並發症包括:夜尿、排尿困難和前列腺炎。這些症狀大都輕~到中度,臨床對症處理可以完全緩解。晚期並發症包括:直腸潰瘍、瘺、尿道壞死和尿失禁。
8、放射性粒子體內代謝
前列腺癌粒子治療時發現粒子可以引起肺栓塞,但對肺功能沒有影響。
第三節血管介入放射治療
血管內介入近距離治療在近10年來迅速發展,主要用于冠狀動脈內近距離治療。
[冠状动脉内介入近距离治疗的机制与原理]
1. 經皮穿刺冠狀動脈內球囊擴張血管成形術(PTCA)是治療冠狀動脈硬化心髒病的主要方法之一,但術後3~6個月內,約30%~60%的患者仍然會出現冠狀動脈管腔再狹窄。
2. PTCA後出現再狹窄的主要原因:
(1) 血管壁中膜平滑肌細胞(USMCS)向內膜遷移並有大量增殖。
(2) 血管壁彈性回縮和管壁重塑。
3. 冠狀血管內低劑量放射治療可以預防PTCA後的再狹窄:
(1)抑制USMCS的遷移及再增殖。
(2)抑制管壁回縮及重塑。
(3)臨床實驗證明,使再狹窄率降至7%~11%。
(4)血管腔內放療劑量不同,療效不同。一次照射10Gy以下,有促進USMCS增殖的作用。 14Gy以上有抑制USMCS增殖作用。
[冠状动脉内介入近距离治疗的放射物理学]
1、常用放射性核素
核素
射線能量(KeV)
半衰期
需要的活性
平均最大
192Ir
103Pd
125I
132P
90Sr/y
186Re
188Re
γ
γ
γ
β
β
β
β 612
21
27
690
970
1070
780
375
23
35
1710
2270
350
2130
74天
19天
60天
14天
28年
89小時
17小時1Ci
3 Ci
3 Ci
40 μCi
30 μCi
40 μCi
35 μCi
2、血管內介入近距離治療對放射性核素的要求
(1)深度2.5mm內,劑量均勻一致。
(2)5~10mm外無劑量。
(3)駐留時間5~10分鐘。
(4)半衰期長達數年。
(5)對工作人員及患者輻射劑量少。
(6)放射局部以外的危險性低。
3、血管內近距離治療的劑量因素
(1)深部劑量分佈受放射源類型和能量的影響較大。
(2)血管內放射治療最受關注的是2~4mm範圍內的劑量分佈。
(3)適合於血管內放射治療的射線是低能γ線與高能β射線。
(4)放射性核素應具有長半衰期,劑量分佈均勻,驅動好,易彎曲及易防護的特點。
(5)放射治療時間一般在5~10分鐘之內,最長不超過30分鐘。
4、血管內近距離治療對劑量的要求
(1)內膜劑量15~20Gy可降低再狹窄,<8Gy無效。
(2)中層血管應予12~20Gy,外膜劑量最小為8Gy;管腔劑量60Gy以下。
(3)靶區劑量均勻一致,正常組織劑量應很小。
(4)病灶血管管壁厚度不均勻,管腔中心與心管中心不一致,因此靶區劑量不可能均勻一致。
5、γ與β線的基本區別:
放射線類型β γ
治療時間
操作者離開房間
防護2~10分鐘
不
0.5英寸樹脂15~45分鐘
是
重鉛
[治疗技术]
1. 施用系統包括手動、機械、計算機操縱和液壓傳動等方式。
(1) Cardis手動設備,192Ir粒子源。 FDA批准6、10、14個粒子的放射性導絲用於臨床。此外臨床實驗還用19、23個粒子的導絲。放射性活度180~700mCi。放射活性部分分別長23、39、55、75和91mm。
(2) Novosta注射器式手動設備,有真、假放射源操縱器。在放置真源前用假源進行模擬。用90Sr/y的放射性導絲,放射活性20mm,放射線為β,放射活性53~150mCi。
(3) Guidant Galileo導管系統,用32P作放射源,計算機控制。球囊為螺旋狀,不阻礙血流。
(4) Brite 用188Re液壓放射源,充盈球囊治療。
(5) Iutervention Therapies 用192Ir作放射源,長45mm。用HDR後裝治療機操作。
2. 放射源應覆蓋病灶全長,兩端超出病灶4~5mm。
3. 處方劑量點的設置因為實際靶區位置不明,常使處方劑量點難以確定。規範的處方劑量點如下:
(1)使用導管系統時,處方劑量點距源中心2mm處。
(2)使用球囊系統,在球囊導管外1mm處。
(3)使用支架系統,是在支架擴張後的直徑及長度。
4. 放射源施用的中心
(1)放射源在管腔的中心時只是在管腔的中心,不是靶中心。
(2)較大血管,中心導管可能改進劑量分佈。
5. 影響劑量均勻因素
(1)支架、材質、支撐面積、間隔。
(2)鈣化斑塊成分、周長與厚度、密度(相似於骨)。鈣化因素=有鈣化時的劑量/在水中的劑量。
(3)血液(相似於水)。
6. 物理與防護監測
(1)在血管介入近距離治療前應對放射源的活性進行比對及監測,常用電離室及灰度計方法。
(2)治療時,在治療前、中、後對治療位、患者位、工作人員位進行固定6~8點劑量監測,進行記錄。結束後由醫師、物理師及防護物理師共同簽字留檔。
[适应证]
美國近距離治療學會建議:
1. 冠狀動脈內近距離治療病例入組標準
(1)患者有缺血性心髒病的客觀證據;
(2)自然發生的冠狀動脈單一病灶,計劃用球囊成形術或支架治療;
(3)病灶所在的血管參考直徑2.5~5.0mm;
(4)靶病灶狹窄>50%,但<100%;
(5)用PTCA治療的標準是狹窄>30%;
(6)置入臨時支架的標準是<30%的狹窄;
(7)患者可以耐受導管駐留所需的時間。
2. 排除標準
(1)72小時之內有心肌不適;
(2)左室排出量<20%~30%;
(3)全部血管堵塞;
(4)欲做放療的血管部位以前做過放療;
(5)無防護的左主幹病灶(左主冠狀動脈梗阻>50%,未用至少1個非梗阻的移植短路預防左降支、選支或其它分支狹窄);
(1)隱靜脈短路移植;
(2)懷孕婦女;
(3)18歲以下。
FDA批准PTCA+支架治療後的再狹窄,再次PTCA後行血管內放射治療,而不再放置支架。國際多中心實驗研究包括首次PTCA後行腔內放射治療,預防再狹窄。
[随访]
1. 半年及1年後,再次行血管造影及腔內超聲檢查血管壁情況。
2. 注意放射治療並發症:血栓及動脈瘤形成。
第十四章X(γ)線立體定向治療常規
X(γ)線立體定向治療採用多個小野集束定向照射病變,周圍正常組織受量很小,射線在病變的邊緣起到類似於手術切除樣的作用,俗稱為X(γ)刀。 γ刀利用60C0 γ 射線,用201個固定小野或數個小野旋轉達到集束;X-刀利用直線加速器的高能X線,通過機架和治療床的聯合運動,實現多個弧形非共面旋轉集束或多個弧形非共面適形集束。 X(γ)線立體定向治療一般經過病灶定位,治療計劃,實施治療三個過程。按治療方式分為立體定向放射手術(單次照射)和立體定向放射治療(分次照射)。它們的特點是能實現定點大劑量照射,位置和劑量高度準確。放射腫瘤,腫瘤或神經外科,放射影像醫師及放射物理師共同協作是完成這項跨學科工作的保證。
〔設備和技術條件〕
(一) 頭部γ刀原則上安裝在神經外科,X刀及體部γ刀安裝在醫院的放療科。
(二) 開展此項工作的醫院必須具備放射治療科,神經外科和影像科。必須具備合格的X射線計算機成像系統(CT),磁共振計算機成像系統(MRI),腦血管造影系統和帶有旋轉治療功能的醫用直線加速器及一套進行放射線質量控制和保證的質檢設備。
(三) 上崗人員條件:需中級以上放射腫瘤,神經外科,放射影像醫生及放射物理師,並必須經過考試取得合格證書後方可上崗。參加工作的技術員和護士必須經過半年以上的專業技術培訓。
(四) 質量控制和質量保證:
1, 每半年檢測最大劑量點或射野離軸比有無偏差。
2, 每季度檢測CT,MRI,DSA定位框架精度。
3, 每月檢測靶坐標精度及加速器旋轉功能。
4, 每週檢測加速器等中心精度和激光燈與等中心重合精度,特別是激光燈平行度。
5, 每週校正輸出劑量,射野和激光燈野符合度。
〔適應證〕
X(γ)線立體定向治療最佳適應證是顱內深部平均直徑< 3cm的實性病灶。立體定向治療治療實性病灶的平均直徑可放寬到5cm。
(—)非功能性神經外科疾病:
1、顱內良性腫瘤:
如腦膜瘤、垂體瘤、聽神經瘤及顱咽管瘤等。鞍區腫瘤在影像學檢查腫瘤與視交叉或視神經的間距不小於5mm。
2、顱內惡性腫瘤:
(1)腦轉移瘤:顱內數目不多的轉移灶(尤其是對多發者或放射敏感腫瘤建議配合全腦放療)。不宜手術或手術放療後復發者。
(2)膠質瘤:經手術或活檢取得病理診斷,不宜手術或術後放療後殘留者。
3、顱內血管疾病:
(1) 動靜脈畸形:是立體定向治療最好的適應證,適應於位置深在,小的或手術、栓塞後殘留,復發者,或因病人懼怕,年邁,內科疾病無法手術者。
(2) 海綿狀血管瘤:目前對其治療尚有爭議。
(二)功能性神經外科疾病
如帕金森氏病、癲癇、三叉神經痛及頑固性疼痛等,至今尚無常規治療模式。
(三)顱外腫瘤
1、某些耳鼻喉及眼科病變:
如鼻咽癌常規放療後殘留或複發者,小的眼球脈絡膜黑素瘤或轉移瘤
2、體部腫瘤:。如不能手術的肺癌,肝癌、後腹膜肺瘤、胰腺癌及盆腔腫瘤等。常規放療殘留、復發者。對晚期腫瘤病人,本治療可發揮一定的姑息治療作用。多采用立體定向放射治療。
〔 禁忌證〕
1. 頑固性顱內壓增高。
2. 腦室明顯擴大。
3. 放療高度敏感腫瘤,如顱內松果體瘤,生殖細胞瘤及髓母細胞瘤。
關鍵字:#近距離治療常規