第五章 放射性粒子植入治疗胸部肿瘤辐射安全性

第一节 放射性粒子基本特性对辐射安全性的影响

放射性125I粒子能量辐射半径小,为1.0~1.7cm,随着距离的增加,其放射能量呈几何倍数锐减,1粒125I粒子,其中心点的放射能量182Gy,在1cm的距离迅速衰减为20%,即31.6Gy,在2cm距离上衰减为5%,即7.7Gy,用于肿瘤内照射治疗的优势包括物理学和生物学两个方面。生物学优势包括:①局部照射可增加肿瘤与正常组织的剂量分配比;②由于持续低剂量率照射而使肿瘤细胞增殖减少;③由于剂量率低氧增比少,即射线对肿瘤细胞杀伤时对氧依赖性降低,进而克服因肿瘤乏氧对射线产生的抗拒作用。物理学优势为局部可实现高剂量照射和易于防护。

放射性125I粒子以其物理生物学特性决定了治疗肿瘤有适形程度高、肿瘤靶区高剂量、周围组织损伤小、无明显全身反应等优点,临床应用时结合125I粒子的物理生物学特点,规范化标准化植入,可以有效地避免肿瘤靶区周围重要组织器官的严重放射性损伤,提高其临床治疗的安全性。

天津医科大学第二医院治疗的千例肺癌患者和国内相关的文献报道中未发现大面积肺纤维化、心脏大血管损伤以及骨髓抑制,表明了按照治疗计划实施粒子植入对患者是安全的。

临床使用放射性125I粒子植入治疗时,根据不同位置、不同体积大小肿瘤,经过TPS计算后,植入不同活度、不同数量的放射性粒子。如肿瘤直径4cm左右,体积50cm3左右,植入大约50个2.59 × 107Bq(0.7mCi)活度的粒子,肿瘤接受的平均剂量在130Gy左右,并且在6个月内持续释放射线。尽管能量在逐日衰减,但对于密切接触的人员如家属、护理人员都有可能接受到辐射。

石树远等将20名护理人员随机分为实验组和对照组,实验组护理人员对接受125I放射性粒子手术后患者(植入部位皮肤表面置放0.18mm铅当量含铅手套)进行日常护理,对照组护理人员在本研究进行期间护理常规患者(不接触进行粒子植入治疗的患者)。分别在研究开始后第3个月和第6个月比较两组护理人员白细胞计数变化并与实验前比较,同时观察其是否出现急性辐射损伤的相关症状。结果显示实验组护理人员均未出现急性辐射损伤的相关症状(包括皮肤黏膜改变、消化系统和泌尿生殖系统病变)。两组护理人员在实验研究期间外周血白细胞计数均位于正常值范围内,个体均未出现白细胞计数急剧升高或者下降情况。两组护理人员在试验不同时间点白细胞计数平均水平均无明显统计学意义(P > 0.05);实验组护理人员第3个月白细胞计数平均水平较实验前无明显改变,t检验无明显统计学意义(P > 0.05),第6个月白细胞计数平均水平较实验前有所下降,t检验有轻度统计学意义(0.05 < P < 0.1);对照组护理人员第3个月和第6个月白细胞计数平均水平较实验前无明显改变,t检验无明显统计学意义(P > 0.05)。提示对接受125I放射性粒子植入治疗的患者(植入部位覆盖0.18mm铅当量含铅橡胶手套)进行日常护理不会对护理人员造成急性辐射损伤,放射性粒子组织间近距离治疗对临床护理人员及周围公众所造成的辐射剂量在一定的防护条件下是可以接受的。

放射性125I粒子物理学特点还在于它缓慢而持续地释放低剂量率射线,半衰期长、正常组织耐受性良好、防护要求低。从时间损伤上观察,受损伤的程度和接受放射的时间累计有关,接触时间越长、身体累剂量越大。以1个医生1年内参加粒子植入200次,每次植入20粒,操作时间为30分钟,操作使用0.25mm铅当量橡胶衣的防护为例,1年内累计接受照射量仅相当于一次普通胸部透视所接受照射量的1/5。张继勉等根据我国《电辐射防护与辐射源安全基本标准》中规定职业照射的剂量限量为年平均有效剂量不超过20mSv的标准,推论出施行放射性粒子组织间植入治疗的手术操作医师,在具备屏蔽防护的条件下,在距离放射性粒子最近(1cm)操作放射性粒子活度(1.85 × 109Bq)的情况下,每年进行这样的手术不超过31例时,所受的年辐射剂量低于国家标准规定的年剂量限制。通常B超和CT引导下植入粒子,时间不长,整个植入过程几乎全封闭操作,泄漏少,受照射很小。国家卫生监督部门对天津医科大学第二医院CT引导下植入粒子全过程进行监测,从第一个粒子植入到完成操作,30个粒子,13分钟,在距粒子源50cm距处检测到的辐射剂量为5µSv/h。监测的每季度个人所受放射剂量无异常。反映了严格穿戴有效防护用品,如铅衣、围脖、手套、眼镜等,可完全阻挡粒子的低能量射线辐射,放射性粒子植入治疗对操作人员是安全的。

卓水清等人检测了粒子植入术后即时、2个月、4个月、6个月,距植入部位皮肤0cm、15cm、30cm、50cm、100cm的辐射剂量,发现植入术后即时皮肤表面接受到60μSv/h的放射剂量,距皮肤30cm接受到15μSv/h的放射剂量,提示住院期间与患者距离30cm内长时间进行护理的人员和家属有受到辐射的可能。所以在患者住院期间,最好安排患者住单人病房,患者穿戴1mm厚度,含铅0.25mm当量的局部防辐射背心、胸带或围脖,可以有效屏蔽射线以保护家属、护理人员和密切接触者。

放射性125I粒子有激光焊接的钛合金壳,密闭性能好,如不破裂放射性核素不会进入患者体液中随尿排出而污染环境。我国国家强制性安全管理规定:患者植入100粒、活度为3.74 × 107Bq(1.0mCi)的放射性125I粒子后第二天意外死亡,可直接火化不必取出粒子,足以说明其使用对周围环境的安全性。