放射性粒子近距离治疗肿瘤始于1901年,Pierre Curie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)的研制成功,125I粒子治疗肿瘤才逐渐成为热点,应用日益广泛。现已用于前列腺癌、宫颈癌、骨肉瘤、头颈肿瘤、胰腺癌、肝癌、肺癌、纵隔肿瘤等的治疗。
1 125I粒子治疗肿瘤的原理
125I粒子能持续低剂量的释放γ射线,通过直接作用于肿瘤细胞的DNA,造成DNA的双链断裂,另外还可间接地使体内的水分子电离,产生自由基, 促进肿瘤细胞的凋亡,敏感的肿瘤细胞迅速死亡。不敏感的静止期细胞一旦进入分裂期,在γ射线的持续作用下又迅速凋亡。经过足够的半衰期和足够的剂量,使肿瘤细胞无法繁殖而达到治疗肿瘤的目的。
2 125I粒子的物理学特性
125I粒子是由长4.5 mm,直径0.8 mm钛管制成,其内装有一枚长3 mm、吸附125I的银棒。每颗粒子含有放射剂量为0.4~1.0 mCi(平均0.6 mCi),半衰期为59.4 d,释放94%的放射剂量需要240 d。具体件表1。
表1 125I放射性粒子的物理学特性
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源长 |
4.5 mm |
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直径 |
0.8 mm |
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标记物及长度 |
Ag,3 mm |
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半衰期 |
59.4 d |
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初始剂量率 |
7.7 cGy/hr |
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单粒子活度 |
0.4~1.0 mCi* (平均0.6 mCi) |
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释放94%剂量时间 |
240 d |
*: 1 mCi=182 Gy
125I粒子治疗肿瘤适应证: (1)不能手术切除的局部晚期非小细胞肺癌; (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)纵隔淋巴结肿大切除后有残存。
禁忌证: (1)多脏器广泛转移者不宜植入; (2)紧邻大血管的肺癌患者应慎用此法。
3 125I粒子治疗的优势
粒子植入近距离治疗肿瘤仍属于放射治疗,但与普通的外放射治疗存在很大的区别。由于放射源的活度小,射程短很容易防护。将粒子直接植入肿瘤内,其释放的绝大部分能量均被肿瘤组织吸收,有较高的适形性,明显提高了治疗效益。对周围正常组织的损伤极小,很少发生放射性食管炎、放射性肺炎等并发症。术中植入可与手术产生互补的效应,与化疗同步进行,患者多可很好地耐受。
4 粒子植入的基本原则与方法
所有粒子植入治疗的患者都必须在术前作好治疗计划,通常是采用CT或MR等影像学方法确定靶区,勾划出肿瘤的轮廓、横断面制定植入的导管针数、粒子数及粒子的剂量而后实施。植入粒子的计算公式:植入粒子数=(肿瘤长+宽+高)/3*5/单粒子的活度,如肿瘤不规则可增加10%的粒子数;粒子植入时应相互平衡呈直线排列,粒子间要等距离(1.5~1.8 cm),允许偏差应少于0.5 cm;因肿瘤缩小后,粒子会向中央靠拢,所以粒子的分布应周围密集、中央稀少以免出现中心高剂量区而产生并发症;禁止使用单针植入粒子。
植入方法: (1)CT定位下经皮穿刺植入,有创伤小、费用低的优点,但由于有肋骨的遮挡、呼吸运动及穿刺后易发生气胸使肿瘤移位,常造成定位不准确和粒子分布不均匀而影响疗效。 (2)开胸手术植入,是粒子植入最常采用的方法,主要用在手术探查肿瘤无法切除的患者,直视下植入定位准确。手术切除肿瘤后如认为有肉眼残留可在瘤床植入粒子,作为补充治疗。 (3)我院应用胸腔镜辅助小切口植入,只需做一个1.5 cm切口置镜,另做一个5~6 cm的小切口撑开做操作窗口即可完成粒子的植入。创伤小、定位准确、并发症少、恢复快,对高龄、心肺功能差不能手术或确诊肺癌而不愿手术的肺癌患者更为适宜,对放、化疗未能有效控制病情的患者也可作为一种补充治疗。缺点是费用偏高。
5 放射源的消毒方法
可将放射性粒子在防护屏下先装入专用的粒子植入枪内,应用高压消毒法进行消毒。一般使用正常循环121℃、15磅消毒15~30 min;或用热蒸汽循环法133℃、30磅消毒3 min。也可用环氧乙烷气体消毒或将粒子放入有适当屏蔽作用的容器内用酒精浸泡30 min消毒,术前再将其装入已消毒的专用植入枪内供使用。
6 放射线的防护
尽管125I放射性粒子释放的γ射线有效射程很短,组织穿透距离仅为1.7 cm,随着距离的延长,射线的能量也迅速衰退,但仍应加强对放射线的防护工作。医务人员必须严格执行国家有关放射线防护的规定,操作时须佩带铅衣、铅眼睛、铅围脖等,应尽可能缩短接触射线的时间,在不影响操作的前提下尽量远离放射源,避免直接用手接触粒子。消毒粒子时应使用有屏蔽作用的容器。植入粒子后的患者在2个月内应减少和家属身体的密切接触。如患者出院后,发生因粒子移位经气道咳出,应将粒子放在高处并尽快送回医院,切不可随意丢弃以免造成环境污染。
7 应用前景
放射线近距离治疗肿瘤已有近百年的历史,但在肺癌治疗中应用时间尚短,近期结果显示其完全缓解率为24%,有效率为78%。由于其射程短、疗效高、易防护和并发症少等优点,已初步显示出良好的应用前景,有望在局部晚期肺癌的治疗中推广使用。 上海复旦大学附属中山医院肿瘤分部 倪旭东 |