近距離放射治療設(shè)備及應用進展

        一 近距離放射治療的發(fā)展歷程

        近距離放射治療（也稱為內(nèi)照射放射治療、密封源式放射治療）是一專用術(shù)語，用來描述使用體積小且密封的放射源近距離放射治療腫瘤。這一治療模式是將放射源直接植入被治療的體積內(nèi)或植入在其周邊，在一短的時間段內(nèi)（一時性植入）或在放射源完全衰變的整個活性期內(nèi)（性植入）實施連續(xù)照射。 
        近距離放射治療已有很長的歷史，1898年居里夫人發(fā)現(xiàn)鐳，1905年即進行了例鐳針插植治療。1930年，Paterson及Parker建立了曼徹斯特（Manchester）系統(tǒng)，即建立了鐳模制作和插植的規(guī)則以及劑量計算方法。1935年，小居里夫婦發(fā)現(xiàn)了人工放射性同位素。20世紀50年代，外照射放射治療發(fā)展較快，誕生了60Co遠距離治療機及后來迅速發(fā)展的電子直線加速器，它們的防護性能好、深度劑量高；而近距離放射治療的發(fā)展則受到一定限制。1965年，Pierquin及Dutrex建立了巴黎劑量學系統(tǒng),各種放射劑量計算的簡單化和近似化使近距離照射劑量的掌握更容易,促進了后裝放射治療的使用。20世紀80年代中期，現(xiàn)代近距離放射治療迅速發(fā)展起來，它安全、可靠、防護好且靈活性高，因而近年來發(fā)展很快，取代了傳統(tǒng)的近距離放射治療。 
        與外照射放射治療相比，近距離放射治療的物理學優(yōu)點是輻射劑量主要局限于靶體積，缺點是其僅能用于局限且體積相對小的腫瘤病例。而且，在近距離照射條件下，距離放射源近的區(qū)域劑量隨距離變化的程度要遠大于遠距離照射的情況。因此，與外照射相比，近距離照射靶區(qū)內(nèi)的劑量分布很不均勻。在一個放射治療科，所有接受放射治療的患者，約有10%～20%采用近距離放射治療。 
        自20世紀70年代起，出現(xiàn)了近距離照射的后裝放療技術(shù)。所謂后裝治療，就是先用施源器和假源放入需要照射的區(qū)域，模擬放療條件，通過驗證片及劑量計算和優(yōu)化后，再將真放射源導入并實施放療的一項技術(shù)。該技術(shù)臨床應用的初目的是減少工作人員輻射受量，由于技術(shù)發(fā)展，目前已成為提高近距離放射治療準確率的一個重要方法。新的后裝放療設(shè)備具有三維放療計劃系統(tǒng)，能進行三維的放療計劃設(shè)計、優(yōu)化和劑量顯示。 
        現(xiàn)代近距離放射治療的特點：（1）后裝；（2）單一高活度放射源，源運動由微機控制的步進馬達驅(qū)動；（3）放射源微型化；（4）劑量分布由計算機進行計算?！　?/p>

        由上述特點看，后裝不但安全，而且治療更準確，劑量分布更合理。因為在開始后裝放射治療時，僅施源器放入體內(nèi)，施源器內(nèi)置X射線定位尺，而后進行攝片及劑量分布計算；如果劑量分布達不到要求，可以調(diào)節(jié)施源器的位置，再攝片及計算劑量分布，直到滿意為止。采用單一高活度放射源，可以按劑量分布的要求命令放射源在不同的駐留點駐留不同的時間；源的運動由微機控制，保證了駐留點及時間的準確性。高活度源保證了治療時間短，因而保證了治療的準確性，同時也減少了很多護理工作。放射源的微型化保證施源管可以進入細管內(nèi)并通過任何角度；而計算機計算劑量分布快速、準確，進而保證了整個治療過程的安全、準確和迅速，同時又擴大了使用范圍。　　

        近距離放射治療早以鐳作為放射性核素應用于臨床，但鐳衰變過程中所釋放的γ射線能量高，通常需要10cm厚的鉛來防護，而且鐳的半衰期長，衰變過程中可釋放出放射性氡。由于鐳的上述缺點，鐳已經(jīng)不再被應用于臨床放療，現(xiàn)代近距離放射治療應用較多的為192Ir、137Cs、60Co等放射性核素。作為暫時性插植常選用192Ir，這是因為其能量低便于防護；作為性插植則常選用125I及103Pd。 
        按照參考點所接受劑量率的高低，近距離照射可以分為：低劑量率照射（0.4～2 Gy/h）、中劑量率照射、高劑量率照射（≥12Gy/h）。目前，臨床應用的多為高劑量率的后裝治療機。高劑量率后裝治療每個患者所需時間短，因此該治療設(shè)備可以用于門診治療患者和進行分割治療。宮頸癌是通過后裝治療能取得較好療效的一種腫瘤，該臨床療效經(jīng)驗來自于低劑量率的后裝治療。但是，關(guān)于低劑量率和高劑量率之間放射生物效應的比較和相關(guān)轉(zhuǎn)換的等效公式，目前尚在研究之中。 
        二 腔內(nèi)后裝近距離放射治療 
        腔內(nèi)照射劑量學分布的計算，以往多數(shù)采用巴黎劑量學系統(tǒng)、斯德哥爾摩系統(tǒng)和曼徹斯特系統(tǒng)等經(jīng)典算法來大致確定腫瘤及周邊正常組織器官的劑量。隨著后裝技術(shù)的發(fā)展，近年來新的后裝放療計劃系統(tǒng)可以將CT或MRI影像引入到治療計劃設(shè)計中，醫(yī)師可以在治療計劃系統(tǒng)內(nèi)清楚觀察到所需要照射的腫瘤范圍與所放入實源器的空間位置關(guān)系。計劃系統(tǒng)還可以根據(jù)實源器的空間位置，通過應用強度不等的放射源或調(diào)整放射源所到達區(qū)域或駐留時間做劑量優(yōu)化處理，也可以將外照射劑量與近距離照射劑量疊加獲得治療區(qū)域內(nèi)腫瘤靶區(qū)和正常組織器官總體受照射情況。在現(xiàn)有的近距離照射治療計劃優(yōu)化系統(tǒng)中，以調(diào)整放射源所到達區(qū)域和駐留時間做劑量優(yōu)化處理更為常見。
        在施源器的設(shè)置方面，目前國內(nèi)外使用的腔內(nèi)施源器有3類：橡膠管、氣囊導管和塑料模型施源器。橡膠管雖操作方便，但難以調(diào)節(jié)，不易固定，重復性差，劑量分布不理想；氣囊導管雖操作方便且易固定，但定向性差，不易調(diào)節(jié)，劑量分布不理想；塑料模型劑量分布相對較理想，重復性好，但制作復雜，操作不方便，易造成患者黏膜損傷。