有關伽瑪?shù)兜募夹g問題探討

1、有關伽瑪?shù)兜募夹g問題探討         【摘要】  全文針對百分深度劑量、放射安全性、食管癌治療、大體積治療等技術問題，從放射物理和臨床應用方面探討咖瑪?shù)兜臓幾h。 【關鍵詞】  立體定向放射治療   伽瑪?shù)兑延?9年歷史，全球安裝了近400臺伽瑪?shù)?，治療病人?shù)超過58萬。至1993年伽瑪?shù)兑胫袊詠恚亲h不斷。在90年代，非議集中在頭部伽瑪?shù)丁，F(xiàn)在，又集中到了體部伽瑪?shù)?。作為我國第一次獲得美國FDA許可并出口美國、獲得國家科技進步二等獎、擁有完全自主知識產(chǎn)權的大型高科技醫(yī)

2、療設備，目前較為突出的伽瑪?shù)杜R床應用問題包括：（1）個別治療中心因盈利目的隨意擴大適應證，造成濫用伽瑪?shù)丁＃?）未經(jīng)嚴格培訓就倉促上崗或不嚴格按規(guī)程操作，造成醫(yī)療糾紛和事故。（3）還有一些伽瑪?shù)稄臉I(yè)人士，對放射治療知識一知半解，卻?？滟が?shù)兜摹吧衿妗蹦芰?。但有些非議，確有值得商榷之處。例如，有作者提出：“國外并無體部伽馬刀的概念，僅中國有”1。以國外沒有來否定體部伽瑪?shù)?，與目前國家大力倡導的“提高自主創(chuàng)新能力，建設創(chuàng)新型國家”的精神相悖。本文主要從以下幾個技術問題，討論對伽瑪?shù)兜臓幾h。   1   百分深度劑量和劑量的聚集性   認為

3、伽瑪?shù)恫蝗缰本€加速器好的主要理由之一是：鈷60發(fā)出的伽瑪射線，由于其能量較低，故其深度劑量不如直線加速器（圖1）。確實，鈷60發(fā)出的伽瑪射線，當其照射野為7cm×7cm時，在20cm深處，相對劑量為24.5。而20MV-X線，照射野同為7cm×7cm，在20cm深處，相對劑量為53。即同樣照射野面積，同樣深度，就組織吸收劑量而言，鈷60發(fā)出的伽瑪射線還不及20MV-X線的一半。   這個理由，在比較傳統(tǒng)的鈷60治療機與直線加速器時沒錯。但是，百分深度劑量描述的是單束射線的劑量學特征，而伽瑪?shù)妒遣捎枚嘣炊嗑€束聚集方式進行照射，因此，可補償單束射線能量不足的

4、缺點而實現(xiàn)靶區(qū)的高劑量照射。仍然以上述條件為例，兩束鈷60射線照射，當其照射野仍為7cm×7cm時，在20cm深處，相對劑量為49。三束鈷60射線照射，劑量可達73.5，超過單束20MV-X線。鈷60治療機三照射野的最大深度11.5cm，四照射野的最大深度15.5cm，即照射野越多，照射深度越大。   以第四代伽瑪?shù)对铝辽駷槔?，該機有42顆放射源，對應42個準直器。在治療胸部腫瘤時，治療頭不轉動，可形成42個照射野。而當治療頭轉動時，它的最小準直器（6mm×6mm）圍繞人體旋轉一周，能形成150個照射野（標準人體體模，胸圍900mm）。最大準直器（14m

5、m×60mm）圍繞人體旋轉一周，也能形成15個照射野。對應42個準直器，即能形成6306 300個照射野。而直線加速器治療，平均僅26個照射野。因此，以單束射線的深度劑量比較，直線加速器有優(yōu)勢，但比較靶區(qū)的劑量聚集性，伽瑪?shù)恫粌H不是弱勢，反而有很大優(yōu)勢。   2   伽瑪?shù)兜姆派浒踩?#160;  當電源關閉后，加速器的射線隨之消失。但伽瑪?shù)兜姆派湓词欠派湫酝凰剽?0，不論電源關閉與否，它都會持續(xù)不斷發(fā)射出伽瑪射線。早期的鈷60治療機，由于制造技術落后，自屏蔽較差，其治療室的雜散輻射（stray radiation）強度較大。然而

6、，輻射存在于整個宇宙空間，人類有史以來就一直受著天然輻射源的照射，食物、房屋、天空大地、乃至人們體內(nèi)都存在著輻射，這些照射通稱為天然本底輻射。全球平均而言，天然本底輻射每年對個人的輻射劑量約為2.4mSv。但也有為數(shù)不少的居民生活在高于該平均值510倍的地區(qū)，經(jīng)世界衛(wèi)生組織長期觀察，該地區(qū)居民的健康并無異常。以我國廣東省陽江市為例，該地區(qū)居民在接受長期、持續(xù)年平均劑量為6.4mSv輻射作用下，未發(fā)現(xiàn)居民惡性腫瘤死亡的增加，而且存在刺激免疫功能增強的效應。   國際放射防護委員會規(guī)定(ICRP-60)，公眾受附加照射的個人劑量限值為1mSv/年，而受職業(yè)照射的個人（如伽瑪?shù)都?/p>

7、術員）全身照射劑量限值為20mSv/年，皮膚、手、足為500mSv/年。由于制造業(yè)的飛速發(fā)展，伽瑪?shù)兜淖云帘我咽滞晟?，伽瑪?shù)吨委熓覂?nèi)的雜散輻射已非常低。以月亮神伽瑪?shù)稙槔?，?jīng)監(jiān)測，每治療一人次，擺位技術員所受到的輻射劑量為4.2Sv（1 000Sv1mSv）。相比之下，乘飛機從北京到廣州所受到的輻射劑量為6.8Sv，北京到舊金山為43Sv。拍攝一張X線胸片的輻射劑量約為200Sv。在年治療400例病人（該數(shù)字為我國伽瑪?shù)吨行牡钠骄委煵∪藬?shù)），有4個擺位技術員的伽瑪?shù)吨行?，每個技術員每年受到的輻射劑量為8.4mSv。該劑量僅略高于陽江市居民的天然本底劑量6.4mSv，遠遠低于國際輻射防護委員

8、會20mSv/年的規(guī)定。   伽瑪?shù)遁椛浒踩牧硗庖粋€問題是：更換鈷源的麻煩與潛在危險。然而，現(xiàn)在的伽瑪?shù)?，有專門設計的安裝在伽瑪?shù)渡蠋ё云帘蔚膬υ垂?。換源時，不用臨時搭建任何別的屏蔽裝置，只需將舊儲源罐卸下，新儲源罐換上，前后1小時，整個換源工作結束。而源運輸及廢源處理，更有國家指定的專業(yè)公司完成。   3   伽瑪?shù)吨委熓彻馨?#160;  伽瑪?shù)吨委熓彻馨┦琴が數(shù)杜R床應用中存在的最大問題之一。立體定向放療技術操作規(guī)范中規(guī)定食管癌是伽瑪?shù)兜慕勺C，但也有醫(yī)科大學附屬醫(yī)院伽瑪?shù)吨行膶⑵淞腥脒m應證。首先從結構和原理上分析，伽

9、瑪?shù)妒遣捎枚嘣炊嗑€束旋轉聚集實施局部高劑量放療，劑量分布不均勻，適形度相對較差，要進行不規(guī)則大野照射時布野較難，而且要采用相對低的劑量線。            食管是一薄壁空腔串聯(lián)器官（serial organs），如果采用大劑量照射，輕者發(fā)生放射性食管狹窄和潰瘍，重者可能發(fā)生食管穿孔。因此，長期以來食管癌放療都是采用靶區(qū)均勻的1.8Gy2Gy的常規(guī)分割照射。盡管如此，湖南省腫瘤醫(yī)院19912000年共收治食管癌行放療及術后放療患者425例，其中食管癌放療后因穿孔死亡19例，發(fā)生率4.4，另外

10、還有不能肯定穿孔死亡病例25例。   伽瑪?shù)吨委熓彻馨ㄒ舶ㄆ渌骨豢涨慌K器腫瘤），由于劑量不均，若仍然采用大劑量低分割照射，其并發(fā)癥的發(fā)生率必然較高。若采用常規(guī)分割，根據(jù)伽瑪?shù)墩丈湟斑吘墑┝刻荻却蟮奶攸c，其并發(fā)癥的發(fā)生率擬應比加速器多葉光柵適形照射低，用這種臨床方案，伽瑪?shù)犊梢灾委熓彻馨５@樣的做法仍然危險，因為伽瑪?shù)逗茈y做到讓90%95%劑量線覆蓋一個15cm×15cm的靶區(qū)，如果做不到就會降低劑量線為70%，甚至50%等，這樣邊緣2Gy，中心劑量可達3Gy，正常食管黏膜很難耐受。中華醫(yī)學會編著的臨床技術操作規(guī)范·放射腫瘤學分冊將食管癌列為伽瑪?shù)?/p>

11、的禁忌證，但特別注明：“不建議使用單次大劑量、低分割放射治療?？梢允褂昧Ⅲw定向技術，做常規(guī)分割，超分割的三維適形放射治療”。   4   伽瑪?shù)兜拇篌w積治療問題   伽瑪?shù)恫贿m合對惡性腫瘤周圍亞臨床病灶預防照射，這是立體定向放療技術的劑量特征決定的，但是仍有單位在做。從照射技術上講，多布幾個大口徑準直器，伽瑪?shù)墩丈湟白匀蛔兇螅▓D2），但是，當照射野變大，如果仍然采用大劑量低分割的劑量學特點，將不可避免出現(xiàn)嚴重的副作用。從圖2、3的比較可以看出，直徑1.5cm肝癌，單次分割劑量6Gy時，脊髓的照射劑量只有0.1Gy。如將治療策略調(diào)整為常

12、規(guī)分割方案，當治療面積擴到15cm×15cm后（假設該區(qū)域均需要照射），照射野邊緣用50劑量線包裹，邊緣每次2Gy，照射野中心劑量變成3Gy4Gy，脊髓的照射劑量將降到0.9Gy，外圍的正常組織劑量降低了，照射野中心正常組織劑量卻增高了。   5   體部伽瑪?shù)兜膶W術地位與療效   沒人懷疑調(diào)強放射治療（IMRT）是放療的主流，也沒有人懷疑圖像引導放射治療（IGRT）是在IMRT基礎上的重大進步。2005年，美國科羅拉多州大學放療系教授Kavanagh在美國放射腫瘤學會（ASTRO）年會上，立體定向體部放射治療的相關內(nèi)容成為

13、人們關注的焦點之一。我國研究人員通過采用體部伽瑪?shù)都夹g實現(xiàn)了立體定向體部放療（SBRT）的目標，權威的美國紅皮雜志發(fā)表了夏廷毅等的論文“體部伽瑪?shù)吨委煵荒苁中g早期非小細胞肺癌的結果”就是最好的例證。   雖然還沒有最高級別的證據(jù)，但超過10萬例臨床病例也比較有力地證實了體部伽瑪?shù)兜牧己茂熜АＯ耐⒁愕葓蟮朗褂皿w部伽瑪?shù)吨委煵荒苁中g的早期非小細胞肺癌，1、2、3年生存率分別為100、91%和91% 。   伽瑪?shù)兜奶攸c是設備穩(wěn)定可靠，故障率極低，質量保證與質量控制(QA/QC)容易實施。要進入放射治療的主流，既懂伽瑪?shù)段锢恚侄派淠[瘤學，并十分熟悉國際放療

14、發(fā)展潮流的復合型人才是關鍵。【參考文獻】  1 孟慶普, 王燕松. 我們到底需要多少“CT”R. 健康報, 北京：健康報社. 2006-02-14, 第7版.世界衛(wèi)生組織編. 孔朝霞譯. 癌癥的放射治療實用手冊M. 北京：人民衛(wèi)生出版社, 1999. 1263.陶祖范, 秋葉澄伯, 查永如, 等. 陽江高本底地區(qū)惡性腫瘤死亡調(diào)查19871995年資料分析J. 中華放射醫(yī)學與防護雜志, 1999年, 19（2）：7582.國際放射防護委員會. 國際放射防護委員會第60號出版物R. 國際放射防護委員會一九九0年建議書. 北京：原子能出版社, 1993. 66.沈瑜, 靡福順. 腫瘤放射生物學M. 北京：中國醫(yī)藥科技出版社, 2002. 371.魯瓊輝. 食管癌放療食管穿孔原因分析J. 中國現(xiàn)代醫(yī)學雜志, 2004, (147):141-142.中華醫(yī)學會. 臨床技術操作規(guī)范放射腫瘤學分冊M. 北京：人民軍醫(yī)出版社, 2006. 108109.Kavanagh BD, Timmerman RD. Stereotactic Body Radiation Therapy: Biological and Clinical Perspectives, 2005C. ASTRO Annual Meeting