肝惡性腫瘤125I 放射性粒子植入治療后輻射劑量監測及防護對策的前瞻性研究

景元明 徐昌良 章俞 陳興美 林方琴 孫愛靜

肝惡性腫瘤（原發或轉移性）是引起癌癥相關死亡的主要原因之一。研究發現，近距離放療是治療原發和轉移性肝惡性腫瘤安全有效的方法［1-3］。125I放射性粒子是一種低能量核素，具有射線劑量可控性強、腫瘤靶區內劑量高、周圍正常組織損傷小等特點。使用125I放射性粒子治療時，醫護人員及患者家屬等近距離接觸人員有被電離輻射傷害可能，防護的個體化和最優化是目前臨床研究的薄弱點，研究結果也存在一定爭議。目前臨床使用的放射防護產品多為重鉛型，以含鉛當量0.25/0.35mmPb居多，存在負荷過重、患者依從性差等問題。本資料采用0.125/0.175/0.25/0.35mmPb鉛當量防護衣對125I粒子植入術后肝惡性腫瘤患者進行體表定位遮蔽防護，檢測并分析了不同鉛當量膠皮的防護效果，旨在為臨床制定恰當的輻射防護方案提供可靠的試驗依據。

1 材料與方法

1.1 一般資料 篩選2016年12月至2018年12月紹興市人民醫院收治的30例肝惡性腫瘤患者，B超引導下125I粒子植入治療。納入標準：（1）肝轉移癌有原發病灶病理診斷，肝轉移病灶由MR確診。原發性肝癌經手術或穿刺病理確診；（2）無肝外器官轉移；（3）不能耐受或不愿外科手術切除；（4）預計生存期＞3個月；（5）KPS功能狀態評分＞70分；（6）肝功能Child-Pugh A級。排除標準：（1）肝內病灶數目＞5個，或腫瘤過大，超過正常肝臟體積＞70%。（2）合并門脈主干及主要分支癌栓。（3）不可糾正的凝血功能異常，有嚴重出血傾向者。（4）頑固性大量腹水。

1.2125I 粒子植入方法 （1）手術設計：①治療計劃制定：將患者肝臟 MR 圖像導入計算機三維治療計劃系統（Treatment Planning System，TPS，北京飛天兆業科技有限公司），建立腫瘤立體放射靶區。依照腫瘤體積及粒子活度，由TPS計算術中所需粒子量，描繪粒子空間分布圖，使靶區達＞90%等劑量線覆蓋，完成粒子植入治療計劃。②穿刺計劃制定：超聲準確定位腫瘤各邊界，規避穿刺路徑內的重要組織器官，初步選定穿刺點及進針角度。（2）手術方法：根據術前制定的放射性粒子TPS治療計劃訂購125I粒子（天津賽德生物制藥有限公司），長徑4.5mm，外徑0.8mm，釋放27.4keV能量，每顆粒子放射活度為0.60～0.70mCi，T1/2為59.6d。使用前均接受密封籽源專用活度計（RM-905a型）檢驗，依據《低能γ射線粒籽源植入治療放射防護要求與質量控制檢測規范》（GBZ178-2014）確保等效放射性活度在正常范圍內，并進行高溫高壓消毒后使用。處方劑量為120～140Gy。全身麻醉后常規消毒鋪巾，使用18G粒子植入針和Mick粒子植入槍（美國庫克公司），根據術前TPS計劃在超聲引導下穿刺至腫瘤最深緣，植入該針道第1枚粒子，間隔約0.5～1.0cm。邊退針邊植入至腫瘤淺緣。以此方法逐層植入。術后采用TPS進行劑量評估、質量驗證系統（北京飛天兆業科技有限公司）進行質量驗證。記錄使用粒子數量。

1.3 輻射劑量及防護效率檢測 術后60min內使用x-γ射線巡測儀（451P，美國Fluke Biomedical公司，儀器編號：7183，測量范圍0.01～50000μSv/h）檢測患者肝區體表輻射劑量，將輻射劑量最高點作為檢測點。首先，對距檢測點 0m/0.5m/1m/2m處的輻射劑量率進行檢測，然后依次使用 0.125/0.175/0.25/0.35mmPb防護鉛膠皮（山東雙鷹醫療器械有限公司）遮蓋，分別檢測遮蓋后距檢測點 0m/0.5m/1m 處的輻射劑量率。測定時適當調整檢測儀的角度，在讀數最大處重復測定3次取最大值。在患者回病房前測量同病床周圍天然本底輻射劑量率，同樣檢測3次取最大值。測定值-本底量為輻射劑量率。檢測時保證同病房內無其他接受粒子植入術患者，以避免對檢測值的影響。

1.4 統計學方法 采用SPSS20.0 統計軟件。計量資料均以（±s）表示，獨立樣本t檢驗。計算相關系數r，相關系數的絕對值＜0.3是無直線相關，＞0.3是直線相關，0.3～0.5是低度相關，0.5～0.8是顯著相關（中等程度相關），＞0.8是高度相關.。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 病例資料及隨訪 30例中男21例，女9例；年齡40～83歲，平均61.63歲。病灶1～5個，共計117處，平均2.34個。腫瘤大小0.5～6.0cm，直徑＜3cm 84個，3～5cm 30個，＞5cm 3個。肝癌5例（原發3例，復發2例），肝轉移癌25例（結直腸癌9例，胃癌8例，胃癌并肝內膽管癌1例，胃癌并結腸癌1例，肺癌2例，胰腺癌2例，乳腺癌1例，小腸間質瘤1例）。手術操作成功率100%，無圍手術期死亡。共植入粒子3261顆，平均108.7顆/人，61.53顆/次，每個腫瘤27.87顆，腫瘤植入效果滿意，圖1為高危部位肝惡性腫瘤的粒子植入典型病例。植入粒子活度為0.6～0.7mCi，平均活度0.64mCi。患者住院3～7d，平均4.88d。中位隨訪時間10個月，隨訪截止2018年12月30日。術后3例（10%）患者出現肝區疼痛，1例（3.33%）出現腹腔粒子游走，2例（6.67%）出現高膽紅素血癥，對癥處理后癥狀均得到緩解。

圖1 高危部位肝惡性腫瘤粒子植入，術后3個月，CT復查圖像

2.2 輻射劑量率與距離防護 30例中實施1次粒子植入手術與檢測19例。實施2次6例，實施3次2例，實施5次2例，實施6次1例，間隔1～7個月，平均2.67個月。檢測無防護狀態下肝臟體表的輻射劑量率，見表1。再次植入中有2次輻射劑量率＜200μSv/h，分別為70μSv/h和129μSv/h，前者首次植入80顆，再次植入50顆，間隔7個月，后者首次植入20顆，再次植入70顆，間隔1.5個月。本底量檢測最低值為0.22μSv/h，最高值為0.39μSv/h，平均（0.30±0.02）μSv/h。輻射劑量率隨著與放射源距離的增大而衰減。距體表0.5m處輻射劑量率最高值為26.2μSv/h，1 m處最高值為6.6μSv/h，2 m處為 0.50μSv/h。圖2為植入的粒子數與無防護狀態下體表輻射劑量率散點圖，首次植入相關系數r=0.34，提示輻射劑量與植入的粒子數低度相關，再次植入r=0.70，提示兩者顯著相關。

表1 無防護下肝臟體表粒子植入術后輻射劑量率比較（μSv/h）

2.3 不同距離、不同防護當量下最大輻射劑量率比較 見表2。

圖2 植入的粒子數與無防護狀態下體表輻射劑量率關系散點圖

表2 不同距離、不同防護當量下最大輻射劑量率比較（μSv/h）

3 討論

迄今對125I 粒子植入治療后的對外周輻射劑量研究報道較少，影響對外輻射強度的因素除了植入粒子的數量、粒子的放射活度外，與粒子植入的位置、深度、分散度、植入部位表面的組織類型，甚至皮下脂肪厚度等有關，檢測結果差異較大［4-6］。本研究采用前瞻性自身前后對照方法，研究對象聚焦在肝臟惡性腫瘤的粒子植入，從輻射防護最優化和安全性考慮，將輻射劑量率最高值作為屏蔽防護檢測指標。本資料結果提示由于半衰期內再次植入的輻射殘留和累積，再次植入后輻射強度明顯高于首次植入手術后，在防護上應更加引起重視。本組病例無防護狀態肝臟體表輻射劑量率（即皮膚暴露劑量）平均值為（322.62±332.25）μSv/h，高于藍綠琴課題組［4］的（140.46±13.59）μSv/h，低于胡疏課題組［5］（535.81±324.57）μSv/h，可能與病例差異，檢測方法和計量換算方法等因素有關。眾所周知輻射劑量率隨著放射源距離的增大而衰減。距離防護的結果與藍綠琴［4］的結果相似，本組結果提示距放射源2m處最高輻射量為0.50μSv/h，低于公眾限值0.57μSv/h，可視為本組研究的絕對安全距離，距放射源0.5m處為26.2μSv/h，1m處為6.6μSv/h，不考慮半衰期，需0.5m處190.8h和1m處757.6h達到公眾輻射限值5mSv/年（放射衛生防護基本標準GB4792-84），0.5m處 1908.4h和 1m處 7575.8h達到放射性醫務人員的輻射公眾限值50mSv/年，＞0.5m可視為相對安全距離。

新的《粒籽源永久性植入治療放射防護要求》【GBZ178-2017】以“植入粒籽源術后的患者，應當在植入部位對應的體表進行適當的輻射屏蔽”代替了舊版《治療放射性粒子治療技術管理規范》【GBZ178-2014】建議的“植入粒籽源術后的患者在植入部位應穿戴0.25mmPb的鉛背心，圍脖或腹帶”。實際上無論是以往研究還臨床上患者、家屬和醫護人員仍以使用0.25mmPb［7］或以上重鉛型防護產品為主。主要問題是給患者帶來負重和散熱等負擔，患者依從性差，同時造成原材料的浪費，增加廢鉛處理成本，如沒有嚴格的回收處理，更可能對涉及子孫后代福祉的生態環境帶來巨大隱患。與胡疏等［5］和譙捷等［8］的需重鉛防護結果不同，本研究中采用0.125mmPb屏蔽后體表檢測最大輻射劑量率為11.1μSv/h，即使不考慮粒籽源半衰期，也要266d達到公眾輻射限值5mSv/年，超過《粒籽源永久性植入治療放射防護要求》規定的240d（除到醫院復診外），方能到公眾場所活動的要求，故可以滿足防護要求。不同研究的結果差異可能與以下原因有關：一是研究中腫瘤類型多樣，包括肺癌、乳腺癌、肝癌、縱隔等，粒子所處組織深度和組織類別不同，對射線吸收率存在差別。二是不同部位腫瘤植入不同粒子數，存在輻射量的權重差，不能保證試驗數據均衡性。

綜上所述，125I粒子植入治療在對肝惡性腫瘤的防護中，對置入部位使用0.125mmPb鉛當量屏蔽防護，結合時間和距離防護對密切接觸人員是安全的，能達到減少鉛材料使用，減輕環境負荷的時代要求。同時也應該意識到提高醫務人員及患者的輻射防護意識，普及粒子植入輻射防護知識同樣重要。本試驗結果的可推廣性還需要大樣本、多中心的試驗結果進一步驗證，故對于植入粒子數量多，植入位置表淺的患者植入粒籽源術后仍建議穿戴0.25mmPb的防護裝備。