放射性粒子植入技术

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一般临床特点
外放疗
• 分次照射（～次）
• 治疗时间长（～6周） • 场地、设备要求高 • 价格昂贵 • 电子机械故障导致停机
粒子植入
• 一次性植入 • 1-2天的住院或门诊治疗 • 场地、设备要求相对较低 • 相对便宜 • 没有停机问题
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粒子植入的剂量分布特性
外放疗
• 靶区内剂量均匀 • 正常组织接受中低剂量照射 （SRS/SRT，IMRT） • 对患者和器官运动敏感 • 受分次摆位误差影响大
• 计算肿瘤所需放射总活度（mCi）=期望组织吸 收剂量（cGy）×肿瘤器官重量（g）/182。肿 瘤重量可用CT推算
• 上述计算公式可改为：肿瘤所需放射总活度 （MBq）=期望组织吸收量（cGy）×肿瘤器官重 量（g）/4.92
• 植入粒子数的计算公式：（肿瘤长+宽+高）
/3×5÷每个粒子活度=粒. 子数
• mPD 为肿瘤长、宽、高得出的肿瘤近似体积， 即靶区。
• mPD 可计算植入导针数及粒子数 • mPD 为靶区的周边剂量
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植入原则
• 巴黎系统：放射源直线排列，相互平行，放射源 之间等距离（15~20mm）。剂量分布不均匀。
• 外周密集，中心稀疏，剂量分布力求均匀。外周 最小剂量（MPD）即边缘剂量应达到处方剂量 （PD）；中心剂量不超过 2 PD，减少中心部位剂 量。
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评估植入质量的 3 个数据
• V80、V90、V100、V150、V200 • D90、D100、D150、D200 • TVR（靶-体积比）：接受PD(mPD)剂量的体积与靶
区体积之比，理想的TVR=1.0
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植入后评估的剂量参数
• Dn（剂量参数）：靶体积 n %得到的累积剂量， 即 D100、D90、D80等
粒子植入
• 靶区内剂量相对不均匀 • 靶区外剂量迅速跌落 • 对患者和器官运动不敏感 • 对单个粒子植入误差相对不敏感
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放射性粒子治疗生物学和剂量学优势
EBRT
60-70Gy
3D-CRT
70-80Gy
IMRT/IGRT
80-85Gy
BRACHYTHERAPY
140160Gy
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临床常用的粒子特征
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放射性碘125粒子治疗特点：
• 高度适形。 • 持续低剂量率照射，对周围正常组织没有损害。 • 照射距离短，只有1.7厘米，对医生和家属没有损
害。 • 它可以持续24小时每分每秒不停顿地杀灭肿瘤细
胞。 • 粒子作用时间长，可以长达180天。 • 放射性粒子为钛合金封装的微型粒子，与人体有
较好的组织相容性，且不会产生放射泄漏及治疗 路径的污染。 • 局部控制率高。
• Vn（体积参数）：靶区达到 PD 的百分数，如 V200、V150、V100
• TVR（靶-体积比）
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2D 剂量观察
3D 剂量观察
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小小粒子瘤体内“核爆炸”
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• 我国放射卫生防护标准规定，人体每年接受射线的限制剂量为1.0mSv （毫希）
• 放射性工作人员每年接受射线的限制剂量为50mSv。 • 一次性X射线胸片的剂量为0.02mSv
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10
医生一年内所受剂量 *（毫希）
5.3
1.3
10ห้องสมุดไป่ตู้
0.25
20
0.33
10
0.25
50
0.052
10
0.25
100
0.013
*按每星期工作5天，每天8小时计算
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应用放射性粒子植入治疗技术应当符合肿瘤临床分期 的诊断指标
• 规定的治疗肿瘤剂量 • 肿瘤靶区95%的体积应达到PD，即V100＞95%，即95%
以上的体积有100%的剂量 • PD即mPD • 靶区一般不超过2PD • 肿瘤靶区若90%的体积达不到PD，复发率高
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匹配周缘剂量 matched perpheral dose，mPD
• 粒子植入的剂量不均匀，为统一处方剂量将其 定为 mPD
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剂量分布
• 按放射源的距离平方成反比方式下降 • 源表面剂量最高，随距离增加剂量迅速下降，但
落差梯度逐渐减缓。距源1-2cm为4倍，3-4 cm1.8 倍，距源 2-4cm间，剂量减少 80%~ 93% • 125I 源放射线射程 1.7cm，80%的剂量在1cm之内
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处方剂量 Prescription dose，PD
放射性粒子植入在恶性肿瘤中的应用
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放射性治疗是恶性肿瘤的主要手段
•放射治疗是治疗肿瘤三大手段之一 •70%肿瘤病人需作放射治疗 •肿瘤治愈率 45%
外科治愈22% ，放射治疗治愈18%，化疗治愈5%
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利用现代影像学技术将具有放射性核素直接插植 到肿瘤靶体积内或肿瘤周围，通过放射性核素持续 释放射线对肿瘤细胞进行杀伤。
表1 125I种子源植入病人体内后病人家属受到的辐射剂量
放射源活度
（毫居） 10 10 10 10 10 10
家属与病人间
距离（米） 0.5 1 2 3 4 5
放射源植入病人体内不同深度病人家属所受剂量*（毫希）
5厘米 16.1 4.3 1.1 0.47 0.26 0.16
10厘米 2.23 0.65 0.17 0.08 0.04 0.03
125I
103Pd
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半衰期 59.6d
17d
平均能量 27.4kev
21kev
源长 4.5mm
4.5mm
直径 0.8mm
0.8mm
标记物长度 3mmAg
1mmPb
初始剂量率 7.7cGy/h 18cGy/h
剂量率 8-10cGy/h 20-24cGy/h
半价层 0.025mmPb 0.008mmPb
20厘米 0.045 0.015 0.0043 0.0019 0.0011 0.0007
*指病人家属从放射源植入病人体内开始陪护病人至放射源衰变结束（约一年）所受总
剂量。
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表2 125I种子源植入病人体内前后医生受到的辐射剂量
放射源活度 （毫希）
10
10
铅屏蔽层厚度 （毫米）
0.25
0.25
源与医生间距离 （厘米）
释放90%剂量 197d
56d
192Ir 74d 380kev
40cGy/h 6.3cm组织
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粒子的结构
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放射性粒子的活度
• 放射性粒子的活度实际上代表粒子的放射性强 度，用于植入到肿瘤中的粒子活度一般为0.40.8mCi
• 活度单位MBq，1mCi=37MBq，1mCi产生182Gy， 1MBq=4.92cGy