近距离治疗常规

 

  近距离治疗常规

 

近距离治疗名为Brachy therapy，Brachy为希腊字，意思是近或短，近距离治疗主要包括腔内（interacavitary）及导管内（intraumenal）放射治疗、组织间（interstitial）和术中置管（introperative）放疗，以及模治疗（mould）等。江汉大学附属第三医院肿瘤科曾辉

[近距离治疗的特点]

现代近距离治疗普遍使用后装治疗机或导管植入设备，用微机进行控制或用人工手动控制，后者需用秒表精确计时。不论用那种方式，均需用电子计算机计算剂量和做出治疗计划，包括放射源的位置，布阵及剂量分布。

现代近距离治疗的特点是：

1．局部剂量高，周边剂量陡然下降。其剂量分布有利于提高肿瘤的局部控制率和降

低周围组织的损伤，近似于适形照射，故又称“适形组织内照射”。

2．照射范围内剂量不均匀，距放射源近处剂量较高。应准确选定处方剂量点。

3．照射时间短。

4．连续分次照射或一次照射。

5．安全、可靠、防护好。

[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]

低剂量率  2~ 4Gy/小时

    中剂量率  4~12Gy/小时

高剂量率   >12Gy/小时

目前广泛使用高、中剂量率，但对其生物效应尚未十分清楚；使用高剂量率时单次剂量及总剂量均应低于传统的低剂量率。采用高剂量率治疗时应为低剂量率的剂量×0.625~0.58，再采用分割治疗。

 

 

第一节     后装治疗

 

[适应证]

1.腔内或管内放射治疗：广泛用于鼻腔、鼻咽、气管、支气管、肺、食管、阴道、子

宫颈、子宫体、直肠及肛门等部位肿瘤的局部治疗。

2.组织间照射：后装导管植入骨和软组织肿瘤，颅内及中枢神经神经系统肿瘤，前列腺癌、膀胱癌、口底癌及舌癌等头颈肿瘤、颈部转移癌，肺及胸膜、腹内脏器、肢体等部位恶性肿瘤等。但肿瘤必须病灶小、局限。放射敏感性中等或较差，且无淋巴结转移。可在外照射前、后使用，或用于术中置管，术后照射。

[禁忌证]

1.  靶体积过大时易造成组织坏死。

2.  肿瘤边界不清或肿瘤体积难以确定，容易造成某一部位低量或超量。

3.  肿瘤侵犯骨，治愈机会很少，造成骨坏死机会增多。

                                            

 

第二节  放射性粒子种植治疗

 

 粒子种植治疗属于近距离治疗的范畴。包括短暂种植治疗和永久种植治疗两种。短暂种植治疗需要后装治疗机将放射性粒子传输到肿瘤组织间，根据计划进行放疗，达到指定时间后取出；永久种植治疗是通过术中或CT、B超引导下，根据三维立体种植治疗计划，利用特殊的设备直接将放射性粒子种植到肿瘤靶区，放射性粒子永久留在体内。

    粒子种植治疗一般需要三个基本条件：①放射性粒子；②粒子种植三维治疗计划系统和质量验证系统;③粒子种植治疗所需要的辅助设备。

   [放射性粒子种植治疗的物理和生物学特性]

1、  物理特点

   （1）短暂种植治疗剂量率一般为0.5～0.7Gy/h，核素包括¹⁹²Ir、⁶⁰Co和¹²⁵I；永久粒子种植治疗的核素一般释放低能量光子，包括¹⁹⁸Au、¹⁰³Pd和¹²⁵I，剂量率一般为0.05～0.10Gy/h，可永久置入人体。¹²⁵I是既可做为短暂治疗，又可做为永久治疗的放射性粒子。¹⁹⁸Au 半衰期2.7d，γ射线能量410KeV，组织穿透距离4.5 cm，半价层2.5mm铅；¹⁰³Pd半衰期16.79d ，γ射线能量20～23KeV， 组织穿透距离1.6cm ，半价层为0.008 mm铅；¹²⁵I 半衰期 60.2d ，γ射线能量27～35 KeV，组织穿透距离1.7 cm，半价层为0.025 mm铅。             

     短暂种植治疗的放射性核素穿透力较强，不易防护，因此临床应用受到很大程度限制，而永久粒子种植治疗的核素穿透力弱、临床操作易于防护、对患者和医护人员损伤小。

   （2）粒子种植治疗有三种方式：①模板种植；②B超和CT引导下种植；③术中种植。由于粒子种植是在三维空间上进行，而每种放射性粒子的物理特征又不相同，因此每一种核素均需要一种特殊的三维治疗计划系统。这一系统的原理是根据B超和CT扫描获得的靶区图像，计算机模拟出粒子种植的空间分布，同时决定粒子种植个数和了解靶区及周围危险器官的剂量分布，指导临床粒子种植治疗。

   （3）粒子治疗后由于人体活动和器官的相对运动，需要通过平片和或CT扫描来验证粒子种植的质量，分析种植后的粒子空间分布是否与种植前的治疗计划相吻合，剂量分布是否有变异和种植的粒子是否发生移位。这一点粒子治疗与后装治疗和外放疗均有别。

   （4）粒子种植治疗的辅助设备

    根据不同部位肿瘤选择粒子种植治疗的辅助设备，如脑瘤可利用Leksell头架辅助三维立体定向种植粒子。头颈和胸腹部肿瘤可利用粒子种植枪或粒子种植针进行术中种植。盆腔肿瘤可在B超或CT引导下利用模板引导种植粒子。其他的一些辅助设备包括粒子储存、消毒和运输装置等，确保放射性粒子的防护安全。

    2、粒子种植治疗的生物学优势

    粒子种植治疗的优势在于放射性核素剂量的迅速衰减。距离放射源1cm内，由于次级电离散射光子的叠加，造成反平方定律不准确。超出这一距离，剂量贡献取决于放射源的分布、组织吸收和光子能谱特征等。但是无论短暂还是永久粒子种植治疗，剂量分布均可以达到高度适形。

由于射线连续不间断的作用于肿瘤，射线对肿瘤细胞的损伤效应累计叠加，处于增殖细胞周期的细胞被杀伤，而处于细胞周期抗拒时相－静止期的细胞则进入敏感的G2/M期。同时，随着连续不间断照射，一部分细胞死亡，使得乏氧细胞获得氧合的机会大大增加，提高了其对射线的敏感性。如果细胞死亡超过细胞的新生，那么细胞的再增殖不再发生。

    [临床应用]

    1、脑胶质瘤

   （1）脑胶质瘤 外放疗60Gy后，可通过剂量率0.40～0.60Gy/h近距离治疗使剂量增加到110～120Gy。对于I、II级星形细胞瘤，低剂量率近距离治疗（0.05～0.10Gy/h），临床应用安全，正常组织损伤非常小；而对增殖速率快的、高分级的脑胶质母细胞瘤，这样低剂量率的近距离治疗是无效的。对于这些肿瘤，近距离治疗剂量率一般要求在0.3Gy/h以上。

   （2）粒子种植治疗的并发症

近距离粒子治疗脑肿瘤的并发症包括早期和晚期两种。早期并发症包括：癫痫、神经系统症状恶化、感染、出血和肺栓塞。晚期并发症包括脑坏死和长期脑水肿，通常在粒子治疗后数月或数年进行手术治疗。

     2、鼻咽癌

     鼻咽癌患者外照射50～70 Gy ，3～4周后进行¹²⁵I粒子种植治疗，¹²⁵I粒子源强为0.50 ～0.67 Gy（平均0.62mCi），¹²⁵I粒子数为8～20个，粒子总活度5.3～11.7mCi，对于T1T2肿瘤，外照射50 Gy后加粒子治疗对提高肿瘤局部剂量是安全和有效的。

局部残留或复发鼻咽癌患者进行¹⁹⁸Au粒子治疗，明显优于其他局部治疗手段，对肿瘤周围正常组织损伤小。

     ¹⁹⁸Au粒子治疗鼻咽癌的并发症包括：头痛、软腭瘘和粘膜坏死，需抗菌素治疗。

     3、口腔癌

    （1）临床治疗

    头颈部复发癌¹²⁵I粒子治疗，每个粒子活度0.3～0.9mCi，肿瘤周边剂量为120Gy。镭粒子或198Au粒子的处方剂量为90～100 Gy或80～90Gy，大的病灶或侵犯较深的肿瘤先给予外照射20～40 Gy，再加粒子治疗。

    （2）粒子治疗并发症

     粒子治疗头颈部癌晚期并发症包括轻度粘膜溃疡和/或骨暴露，一般比较短暂，患者可以耐受。

     4、肺癌

     T1和T2期心肺功能欠理想的I期非小细胞肺癌电视胸腔镜治疗，配合术中¹²⁵I粒子种植治疗。靶区周边总剂量为100～120Gy，总活度为22mCi。

5、胰腺癌

胰腺癌患者进行¹²⁵I粒子种植治疗，最小周边剂量136.6Gy，平均植入粒子活度35mCi，平均植入体积53cm³。   

6、直肠癌

结直肠癌术后复发¹²⁵I粒子种植治疗，植入粒子数平均50个，平均总活度为27.8mCi，植入体积为1～75cm³，平均MPD为140Gy。

7、前列腺癌

    （1）病例选择

     粒子种植治疗前列腺癌适于早期局限性疾病。TNM分期系统的T1-2或ABCD系统的A-B期。Gleason分级7～10级的肿瘤需要先进行外放疗，后加粒子种植治疗。

    （2）前列腺体积测定和治疗计划

经直肠超声（Transrectal ultrasound，TRUS）精确的测定前列腺体积。尤其当体积大于60cc时是决定治疗计划和成功的重要因素。

    （3）评估耻骨联合的影响

前列腺体积较大时（＞60cc）或耻骨弓较窄的患者，使得粒子种植无法进行。这时，需要先行放疗或激素治疗，目的是缩小前列腺的体积，方便粒子种植。

    （4）剂量选择

     单纯粒子种植治疗，¹⁰³Pd的处方剂量为115～120Gy，¹²⁵I的处方剂量为144Gy。

外放疗与粒子种植治疗联合时，外放疗剂量40～50Gy，1.8-2Gy。¹⁰³Pd处方剂量为80～90Gy；¹²⁵I的处方剂量为100～110Gy。

    （5）粒子种植治疗的并发症

    前列腺癌单纯粒子种植治疗的最大优势在于保留了大部分患者的性生活能力。早期并发症包括：夜尿、排尿困难和前列腺炎。这些症状大都轻～到中度，临床对症处理可以完全缓解。晚期并发症包括：直肠溃疡、瘘、尿道坏死和尿失禁。

8、放射性粒子体内代谢

     前列腺癌粒子治疗时发现粒子可以引起肺栓塞，但对肺功能没有影响。

 

 

第三节   血管介入放射治疗

 

血管内介入近距离治疗在近10年来迅速发展，主要用于冠状动脉内近距离治疗。

 

[冠状动脉内介入近距离治疗的机制与原理]

1.     经皮穿刺冠状动脉内球囊扩张血管成形术（PTCA）是治疗冠状动脉硬化心脏病的主要方法之一，但术后3~6个月内，约30%~60%的患者仍然会出现冠状动脉管腔再狭窄。

2.     PTCA后出现再狭窄的主要原因：

（1） 血管壁中膜平滑肌细胞（USMCS）向内膜迁移并有大量增殖。

（2） 血管壁弹性回缩和管壁重塑。

3.     冠状血管内低剂量放射治疗可以预防PTCA后的再狭窄：

（1）抑制USMCS的迁移及再增殖。

（2）抑制管壁回缩及重塑。

（3）临床实验证明，使再狭窄率降至7%~11%。

    （4）血管腔内放疗剂量不同，疗效不同。一次照射10Gy以下，有促进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	射线	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小时 17小时	1Ci 3 Ci 3 Ci 40 μCi 30 μCi 40 μCi 35 μCi

 

2、血管内介入近距离治疗对放射性核素的要求

  （1）深度2.5mm内，剂量均匀一致。

  （2）5~10mm外无剂量。

  （3）驻留时间5~10分钟。

  （4）半衰期长达数年。

  （5）对工作人员及患者辐射剂量少。

  （6）放射局部以外的危险性低。

3、血管内近距离治疗的剂量因素

  （1）深部剂量分布受放射源类型和能量的影响较大。

  （2）血管内放射治疗最受关注的是2~4mm范围内的剂量分布。

  （3）适合于血管内放射治疗的射线是低能γ线与高能β射线。

  （4）放射性核素应具有长半衰期，剂量分布均匀，驱动好，易弯曲及易防护的特点。

  （5）放射治疗时间一般在5~10分钟之内，最长不超过30分钟。

4、血管内近距离治疗对剂量的要求

  （1）内膜剂量15~20Gy可降低再狭窄，<8Gy无效。

  （2）中层血管应予12~20Gy，外膜剂量最小为8Gy；管腔剂量60Gy以下。

  （3）靶区剂量均匀一致，正常组织剂量应很小。

  （4）病灶血管管壁厚度不均匀，管腔中心与心管中心不一致，因此靶区剂量不可能均匀一致。

5、γ与β线的基本区别：

放射线类型	β	γ
治疗时间 操作者离开房间 防护	2~10分钟 不 0.5英寸树脂	15~45分钟 是 重铅

 

[治疗技术]

1.       施用系统  包括手动、机械、计算机操纵和液压传动等方式。

(1)  Cardis手动设备，192Ir粒子源。FDA批准6、10、14个粒子的放射性导丝用于临床。此外临床实验还用19、23个粒子的导丝。放射性活度180~700mCi。放射活性部分分别长23、39、55、75和91mm。

(2)  Novosta注射器式手动设备，有真、假放射源操纵器。在放置真源前用假源进行模拟。用90Sr/y的放射性导丝，放射活性20mm，放射线为β，放射活性53~150mCi。

(3)  Guidant Galileo导管系统，用32P作放射源，计算机控制。球囊为螺旋状，不阻碍血流。

(4)  Brite  用188Re液压放射源，充盈球囊治疗。

(5)  Iutervention  Therapies    用192Ir作放射源，长45mm。用HDR后装治疗机操作。

2.       放射源应覆盖病灶全长，两端超出病灶4~5mm。

3.       处方剂量点的设置  因为实际靶区位置不明，常使处方剂量点难以确定。规范的处方剂量点如下：

 （1）使用导管系统时，处方剂量点距源中心2mm处。

 （2）使用球囊系统，在球囊导管外1mm处。

（3）使用支架系统，是在支架扩张后的直径及长度。

4.     放射源施用的中心

（1）放射源在管腔的中心时只是在管腔的中心，不是靶中心。

（2）较大血管，中心导管可能改进剂量分布。

5.     影响剂量均匀因素

（1）支架、材质、支撑面积、间隔。

    （2）钙化斑块  成分、周长与厚度、密度（相似于骨）。 钙化因素=有钙化时的剂量/在水中的剂量。

（3）血液（相似于水）。

6.     物理与防护监测

    （1）在血管介入近距离治疗前应对放射源的活性进行比对及监测，常用电离室及灰度计方法。

    （2）治疗时，在治疗前、中、后对治疗位、患者位、工作人员位进行固定6~8点剂量监测，进行记录。结束后由医师、物理师及防护物理师共同签字留档。

 

    [适应证]

    美国近距离治疗学会建议：

1.     冠状动脉内近距离治疗病例入组标准

（1）患者有缺血性心脏病的客观证据；

（2）自然发生的冠状动脉单一病灶，计划用球囊成形术或支架治疗；

（3）病灶所在的血管参考直径2.5~5.0mm；

（4）靶病灶狭窄>50%,但<100%；

（5）用PTCA治疗的标准是狭窄>30%；

（6）置入临时支架的标准是<30%的狭窄；

（7）患者可以耐受导管驻留所需的时间。

2.     排除标准

（1）72小时之内有心肌不适；

（2）左室排出量<20%~30%；

（3）全部血管堵塞；

（4）欲做放疗的血管部位以前做过放疗；

（5）无防护的左主干病灶（左主冠状动脉梗阻>50%，未用至少1个非梗阻的移植短路预防左降支、选支或其它分支狭窄）；

（1）隐静脉短路移植；

（2）怀孕妇女；

（3）18岁以下。

     FDA批准PTCA+支架治疗后的再狭窄，再次PTCA后行血管内放射治疗，而不再放置支架。国际多中心实验研究包括首次PTCA后行腔内放射治疗，预防再狭窄。

 

[随访]

1.       半年及1年后，再次行血管造影及腔内超声检查血管壁情况。

2.       注意放射治疗并发症：血栓及动脉瘤形成。

 

                 第十四章   X（γ）线立体定向治疗常规

 

X（γ）线立体定向治疗采用多个小野集束定向照射病变，周围正常组织受量很小，射线在病变的边缘起到类似于手术切除样的作用，俗称为X（γ）刀。γ刀利用⁶⁰C0 γ 射线,用201个固定小野或数个小野旋转达到集束；X-刀利用直线加速器的高能X线,通过机架和治疗床的联合运动，实现多个弧形非共面旋转集束或多个弧形非共面适形集束。X（γ）线立体定向治疗一般经过病灶定位，治疗计划，实施治疗三个过程。按治疗方式分为立体定向放射手术(单次照射)和立体定向放射治疗(分次照射)。它们的特点是能实现定点大剂量照射，位置和剂量高度准确。放射肿瘤，肿瘤或神经外科，放射影像医师及放射物理师共同协作是完成这项跨学科工作的保证。

   〔设备和技术条件〕

（一） 头部γ刀原则上安装在神经外科，X刀及体部γ刀安装在医院的放疗科。

（二） 开展此项工作的医院必须具备放射治疗科，神经外科和影像科。必须具备合格的X射线计算机成像系统(CT)，磁共振计算机成像系统(MRI)，脑血管造影系统和带有旋转治疗功能的医用直线加速器及一套进行放射线质量控制和保证的质检设备。

（三） 上岗人员条件：需中级以上放射肿瘤，神经外科，放射影像医生及放射物理师，并必须经过考试取得合格证书后方可上岗。参加工作的技术员和护士必须经过半年以上的专业技术培训。

（四） 质量控制和质量保证：

1，  每半年检测最大剂量点或射野离轴比有无偏差。

2，  每季度检测CT，MRI，DSA定位框架精度。

3，  每月检测靶坐标精度及加速器旋转功能。

4，  每周检测加速器等中心精度和激光灯与等中心重合精度，特别是激光灯平行度。

5，  每周校正输出剂量,射野和激光灯野符合度。

 

〔适应证〕

 X（γ）线立体定向治疗最佳适应证是颅内深部平均直径 < 3cm的实性病灶。 立体定向治疗治疗实性病灶的平均直径可放宽到5cm。

   （?）非功能性神经外科疾病：

1、颅内良性肿瘤：

如脑膜瘤、垂体瘤、听神经瘤及颅咽管瘤等。鞍区肿瘤在影像学检查肿瘤与视交叉或视神经的间距不小于5mm。

2、颅内恶性肿瘤：

（1）脑转移瘤：颅内数目不多的转移灶（尤其是对多发者或放射敏感肿瘤建议配合全脑放疗）。不宜手术或手术放疗后复发者。

（2）胶质瘤：经手术或活检取得病理诊断，不宜手术或术后放疗后残留者。

    3、颅内血管疾病：

 (1) 动静脉畸形：是立体定向治疗最好的适应证，适应于位置深在，小的或手术、栓塞后残留，复发者，或因病人惧怕，年迈，内科疾病无法手术者。

 (2) 海绵状血管瘤：目前对其治疗尚有争议。

   （二）功能性神经外科疾病

如帕金森氏病、癫痫、三叉神经痛及顽固性疼痛等，至今尚无常规治疗模式。

   （三）颅外肿瘤

    1、某些耳鼻喉及眼科病变：

    如鼻咽癌常规放疗后残留或复发者，小的眼球脉络膜黑素瘤或转移瘤

    2、体部肿瘤：。如不能手术的肺癌，肝癌、后腹膜肺瘤、胰腺癌及盆腔肿瘤等。常规放疗残留、复发者。对晚期肿瘤病人,本治疗可发挥一定的姑息治疗作用。多采用立体定向放射治疗。

    〔 禁忌证〕                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      

1.     顽固性颅内压增高。

2.     脑室明显扩大。

3.     放疗高度敏感肿瘤，如颅内松果体瘤，生殖细胞瘤及髓母细胞瘤。