放射性粒子植入治疗是一种治疗肿瘤的最新方法。其是将具有杀伤肿瘤细胞作用的放射性125I密封在一微小钛壳里,称为“密封籽源”或“粒子”,然后用一套特殊的器械把放射性粒子直接放置到肿瘤内部。其发出的伽玛射线可杀死肿瘤细胞,从而达到象手术刀切除一样的效果,所以又称之为“粒子刀”。这是在影像技术支持下的微创技术,可以实现肿瘤靶区高剂量,周围组织无剂量;对无法手术的局部进展期肿瘤有较好疗效。
传统放射治疗(外放射)技术是对癌组织进行高强度的照射,周围正常的组织不可避免地会受到不同程度的辐射损伤。虽然随着放疗技术的发展,可在一定程度上减少正常组织的辐射量,但有时候很难达到高剂量的照射。放射性粒子的植入是根据肿瘤形态,经三维立体定向(TPS)计划系统精确计算而决定放射粒子的剂量及粒子的分布,而且由于放射性粒子强度衰减与距离的平方成反比,故其对周围正常组织的损伤较小,较好地保护了正常组织,并能近距离照射肿瘤,使得肿瘤区域获得较高的的辐射剂量。
125I粒子可以持续低剂量的释放γ射线,通过直接作用于肿瘤细胞的DNA,造成其双链断裂,另外还可直接使体内的水分子电离,产生自由基,促进肿瘤细胞的凋亡,使肿瘤细胞无法繁殖,从而达到治疗的目的。
放射性粒子近距离治疗肿瘤始于1901年,PierreCurie发明了能植入体内的放射性粒子---镭管,1909年,Pasteau和Degrais在巴黎的镭实验室首先应用镭管经尿道植入治疗前列腺癌,至今已有近100年的历史。1965年,Whitmore在纽约纪念医院首先应用125I粒子治疗前列腺癌取得成功,但直到20世纪80年代后期,随着治疗计划系统(TPS)的研究成功,125I粒子治疗肿瘤才逐渐成为热点,应用日益广泛,现在已用于前列腺癌、宫颈癌、骨肉瘤、头颈部肿瘤、胰腺癌、肝癌等肿瘤的治疗。
一、125I粒子的特性:
籽源结构:外包壳材料钛管外径0.8mm,长度4.5mm,壁厚0.05mm,内核材料银丝尺寸φ0.5X3mm,银丝表层镀有125I同位素。
半衰期:t1/2=59.6天
主要发射光子能量是:27.4Kev和31.4Kevχ射线;35.5Kevγ射线,属低能辐射。
铅半值层:0.025mm
细胞组织半值层:20mm
二、125Ⅰ粒子的剂量选择及植入方法
根据肿瘤的不同形态,计算靶区的长、宽、高得出近似体积用于计算植入的粒子数,从而达到所要求的周缘剂量(matched peripheral dose,MPD)。治疗恶性肿瘤的统一剂量常设定为肿瘤靶区95%的体积应达到处方剂量(prescription dose, PD),即Vl00>95%。肿瘤靶区剂量一般不超过2PD,以减少周缘正常组织的损伤,但若90% 的肿瘤靶区剂量达不到PD,则复发率明显增高。美国近距离治疗协会规定,行放射粒子植入术前必须有治疗计划,制定预期剂量分布,经治疗计划系统(treatment planning system TPS) 进行剂量的计算以确定统一处方剂量。使用CT、MRI等影像学技术手段确定靶区范围,计算PD值,得出植入粒子数及其活度与总活度,观测剂量的分布情况,调整引导针的位置,从而使其得到最佳分布达到最大程度的杀灭肿瘤细胞、最低程度的损伤周缘正常组织的疗效。粒子植入后须行剂量的评估与验证,即植入后计划( postplan),从而对疗效及并发症进行比较客观真实的评估。
125Ⅰ粒子组织间植入法可以分为术中术区直视下植入和影像技术引导下植入。术中植入法是指手术直接暴露原发病灶,对可以行单独放射治疗的病源灶,根据治疗计划系统,将粒子植入瘤床、淋巴引流区或瘤体内; 对不能行单独放射治疗的病源灶,根据冰冻切片,明确病理诊断,尽可能减少切除范围,将残余病灶区域进行粒子植入,植入时注意与血管平行走行,以减少术后并发症。
三、125I粒子治疗肿瘤适应症:
1)不能手术切除的局部晚期肿瘤。
2)高龄、心肺功能受损无法耐受手术或不愿手术者。
3)局部外侵,手术中预计有肿瘤残留。
4)外照射效果不佳或失败的病例等。
5)儿童涎腺恶性肿瘤。
6)肿瘤与面神经紧贴,需保留神经者。
7)复发性涎腺癌。
四、125I粒子在口腔颌面部恶性肿瘤中的应用
125Ⅰ粒子在全身恶性肿瘤中的运用如前列腺癌、肝癌和颅脑肿瘤等远早于口腔颌面头颈部,技术也相对较为成熟,因此其对未来该区域恶性肿瘤的近距离放射治疗具有较强的借鉴意义。
口腔颌面部作为一独特的区域,其上与颅脑中枢神经系统相连,下接躯体四肢,为各连接系统的狭小通路。其间血液系统、淋巴系统、神经系统广泛分布。因组织解剖学特点,使各先进技术的开展较其他部位晚,且具有更大风险,对并发症的控制提出了更高的要求。
放射性粒子可以应用于涎腺腺癌、腮腺恶性肿瘤、早期舌癌、口腔癌后复发以及口腔癌局部淋巴结转移等,都可获得较好的效果。
五、山东省立医院口腔科粒子植入治疗状况
山东省立医院口腔科自2008年开展放射性粒子近距离治疗口腔颌面-头颈部恶性肿瘤以来,共收治患者500余人,术后获得了满意的疗效,尤其在涎腺、颌骨、晚期口腔癌患者中获得了十分满意的治疗效果。在该项目治疗研究中,科室已形成一整套针对不同疾病性质、不同患者的个性化治疗方案,尤其是涎腺肿瘤治疗已做为恶性肿瘤术后常规治疗手段。目前,山东省立医院口腔科做为山东省第一家也是唯一一家合法实施该项目的医疗单位,口腔颌面-头颈恶性肿瘤放射性粒子近距离治疗技术走在国内该领域前列,始终引领山东省该项目治疗工作的发展。
六、125I粒子植入注意事项:
1、治疗用125I密封籽源系长期植入。
2、不要强行放入或从植入用的试管、针头或籽源夹中拿出籽源,否则的话会损坏外壁或籽源的焊接处,这样会造成125I释放入环境或进入人的体液。如果发现籽源已经损坏,应将籽源密封,并且按放射性废物的处理方法尽快处理,同时要检查周围的环境是否被污染。
3、本品的钛合金包壳在正常使用情况下有很好的防腐性能。但是籽源不能接触浓度超过1N酸或碱。籽源不受一般溶剂的影响,比如丙酮、酒精或温和的去污剂。
4、操作人员安全:125I密封籽源是有放射性的,操作时必须有适当的防护。只有那些经过培训,有安全使用放射物质经验的,并通过国家权威政府机构认证有资格操作放射性同位素的人员才能够操作125I密封籽源。
(1)植入程序的所有步骤要事先设计好,使之对人的辐射影响减小到最低。对操作人员要进行辐射剂量监测,人员必须佩戴照射剂量测定软片或放射剂量计。
(2)对125I密封籽源的操作:125I密封籽源的操作应该经足够厚的屏蔽后进行。铅对125I射线的屏蔽半厚层为0.025mm,组织为20mm。因此0.25mm厚的铅层能够降低99.9%以上的辐射。用镊子操作时,操作者和籽源应保持一定的距离。轻轻夹取以使籽源不被损坏。籽源不能直接用手拿取。如果不使用防护隔离,操作者必须保持一定的距离且用最快的速度完成,将辐射影响减少到最低程度。
(3)125I密封籽源的偶尔损坏:虽然125I密封籽源有很强的结构完整性,但是在不当的操作下,或经过挤压,都会使籽源释放出“自由”的125I。如果发生了这种情况,要把损坏的籽源放入密封的容器中,要限制人员的走动,防止放射污染扩散,有关人员和区域按制定的程序消除污染,对事故现场及周围人员应进行甲状腺检查。由于籽源很小,用眼睛观察一般很难找到掉落的籽源。当操作125I密封籽源时,应配备能检测到30Kev的放射线检测器。如发生籽源遗失或其他意外事故应立即通知相关部门。
5.治疗病人的防护:所有的病人,家属应该被告知植入的125I密封籽源特性和采取适当辐射防护措施的必要性。所有的病人应该被告知,在治疗的过程中由于肿瘤萎缩变小,一粒或几粒的籽源可能会脱离。无论何时何地发现了籽源,应该用勺子把它捡起来,放在密封的罐子或其他容器中,然后放到家中不易被碰到的地方。
6.未使用的125I密封籽源的处置:对未使用的剩余125I密封籽源,如果需要处理,应该运到授权的放射性废物处理公司,而不能当普通的垃圾处理。
七、治疗须知
1、在对病人使用籽源治疗前,应告知病人有关籽源治疗特性和注意事项。
2、如操作、使用、储存、运输或销毁方法不当,或不遵守相关法规,所有放射性产品都具有危险性。为避免危害,严格遵照相关法规和本说明规定的要求是十分必要的。
3、取、用籽源必须有受过培训的,经认可有资格的工作人员完成。工作人员取、用籽源必须穿戴合适的防护服和配备个人放射性剂量仪。
4、为了使人体辐射降低到最小程度,取、用籽源时,在保证操作顺利进行前,应尽可能减少操作时间,尽可能增大人体与籽源距离和采用足够的屏蔽。同时必须使用合适的辐射和污染检测仪器进行监测。
5、尽管本籽源归类于密封的产品,但仍应对操作区和与籽源有接触器具做常规的表面污染检查。
6、本籽源在室温下使用。温度超过250℃会引起粒子周围剂量分布的变化。
7、对籽源要小心处置,勿挤勿摔,不能以任何方式致使籽源的外包壳破损,严禁对籽源作任何形态改变(如压扁、弯曲等),以防造成放射性泄漏。
8、籽源不能直接用于插植,应当选用针管、模板等合适的器具进行。
9、籽源在出厂时未经灭菌消毒。使用前应对籽源进行灭菌。
10、应事先计划所有的治疗程序步骤,使人员受到的辐射降低到最小程度。
八、籽源的破损、丢失和报废
1、如发现籽源破损,应及时进行处理,如造成重大后果应报上级有关部门。
2、如发现籽源丢失,应及时组织人员进行搜寻,并报上级有关部门。
3、由于衰变等原因,造成籽源无使用价值,或破损籽源及其放射性污染物等,不能随意抛弃,应作放射性废物处理,将其送至经授权的放射性废物处理机构代为处理。
4、应最小限度控制放射性废物的产生量,放射性废物包装、运输应按国家有关规定执行。
九、辐射防护
1、取、用籽源之前,应准备详细的行动计划,评估可能发生的危险状况。籽源的移转必须有记录,而且必须根据有关法规保存相应时间。必须针对可预见的事故制订意外事故计划。
2、即时剂量率超过7.5μSv/h时设立“控制区”。指定特定的房间或建筑,或划定某一区域,并有明显标志。
3、小心避免X射线和γ射线对员工或病人的不必要的辐照。
4、人员辐照减至最小的参数:
①时间:将人员接近源的时间减至最小。
操作籽源过程中受到的剂量总数直接与完成工作的时间成正比。
如果工作时间延长一倍,受到的剂量也增加一倍。
★好的工作计划有助于减少辐照时间至最短。
②距离:将源与人员之间的距离增至最大。
辐射与距离平方成反比。例如,如果距离增加一倍,剂量率减少到原来的
1/4,但如果距离减少一半,剂量率增加四倍。
注意:在1毫米处的剂量率是100毫米的10,000倍。
★使用镊子操作籽源,禁止用手直接接触。
③屏蔽:在可能的地方用如铅玻璃进行屏蔽。
密度大、高原子序数的物质如铅,可更好的减少辐照。一张厚度只有0.25毫米的铅片可减少99.9% 125I放射出的γ辐射。
5、用合适的标定过的剂量仪检查参与工作的人员实际受到的剂量。
6、每次手术后用合适的检测仪器检查工作场所是否有污染。籽源属于密封性放射源,因此,在正常使用过程中,不应有放射性物质泄漏出来,但如果发现污染,应立即清除。
7、必须考虑在接受籽源植入治疗的病人死亡后的处置方法。
8、对于为接受籽源治疗的病人提供护理的人员及病人的陪侍家属,一般无需采取特殊防护。
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