腫瘤患者放射治療射野外的局部防護

蒙光化 黃 軍 楊思遙 楊 勇 尚海洋

貴州省黔南州中醫醫院腫瘤科，貴州省都勻市 558000

放射治療距今已有一百多年的歷史并成為惡性腫瘤的主要治療手段之一。據統計，50%～70%的腫瘤患者在病程中需要采用或加用放療治療[1]。近十幾年來，隨著計算機技術、放射物理學、放射生物學以及醫學影像學等多門學科的綜合快速發展，腫瘤放療技術由最初常規放療的粗放模式走向了“高精度、高劑量、高療效、低損傷”的治療模式，其目的是將射線能量盡可能地集中到病變靶區，同時最大限度地保護正常組織器官的結構和功能。在實際工作中，放射治療的實施是一個較為復雜的過程，在腫瘤患者進行放射治療的過程中，除了射野內的有用照射以外，射野外由于散射線、機頭和MLC的漏射線、穿透射線，高能光子束、電子束產生的感生放射性物質以及機體內靶組織的散射線等都會造成射野外的不同區域存在一定的劑量分布。根據ICRP第60號出版物，其公眾人群年有效劑量≤1mSv,醫技人員的職業照射年平均有效劑量≤20mSv[2]，而接受放射治療的腫瘤患者受到的照射肯定遠遠大于這些數值，對于這樣的情況需要區別對待，對于射野內的有用照射自不必說，但對于射野外的無用照射則是要求盡可能地降低。據流行病學調查資料顯示，當靶區外累積劑量超過0.1Gy時，就有輻射致癌的風險發生[3]，所以我們應盡可能降低射野外人體區域照射范圍和受照劑量水平，避免或降低確定性效應和隨機性效應的發生及誘發二重腫瘤的風險，特別是對于一些治療效果好、預計生存期長、年輕及有生育愿望的腫瘤患者。怎么估算接受放療的腫瘤患者射野外不同區域所受無用照射的劑量大小，筆者設計了一個比較簡單的方法來評估射野外不同區域的輻射受量情況并探討針對這些無用照射是否需要進行局部防護及對應的防護措施。

1 實驗方法及數據

1.1 實驗設備器具 醫科達Prsice直線加速器，XIO治療計劃系統，IBA DOSE1靜電儀，FC65-G電離室，固體水(不同厚度)，鉛圍脖(品牌：Barad,鉛當量：0.35mmPb/120kV)。

1.2 實驗方法

1.2.1 方法一：將直線加速器機架和準直器置于0°,予30cm×30cm×20cm的固體水放置于治療床面模擬患者治療區域，按治療室激光定位燈指示將固體水中心放置于治療的中心。設置20cm×20cm大小照射野，連接靜電儀與電離室，讀出治療室內氣壓溫度輸入靜電儀作氣壓溫度校正，設置加速器出束跳數200MU,分別將電離室探頭置于距離射野10cm、30cm、50cm位置，記錄靜電儀讀數。將鉛圍脖包裹電離室探頭，重復上述測量過程，再次記錄靜電儀讀數。見表1。

表1 20cm×20cm方野照射實驗結果

1.2.2 方法二：將同一個腫瘤患者，這里選用宮頸癌術后放療患者的治療靶區，DT=50Gy,2Gy/次，分別設計相同照射野方向的5野三維適形放療計劃和調強放射治療計劃并傳輸到直線加速器中，將30cm×30cm×20cm的固體水放置于治療床面，按照治療室激光定位燈指示將固體水放置于治療的中心，連接靜電儀與電離室。首先執行三維適形放療計劃，根據MLC適形靶區后Y2方向鎢門的最大位置沿治療床縱軸分別將電離室置于距離鎢門10cm、30cm、50cm處并標記相應位置，然后讓加速器在QA模式下執行放療計劃模擬真實照射，記錄靜電儀讀數。同樣，將鉛圍脖包裹電離室探頭，重復上述過程，再次記錄靜電儀讀數。然后在QA模式下執行調強放射治療計劃，將電離室分別放置于標記位置處，記錄電離室不同位置處的測量結果及探頭包裹鉛圍脖后的測量結果，根據上述測量結果可以粗略的估計出兩種不同的放射治療技術距離靶區外10cm、30cm、50cm處照射劑量，并可以大致推算出整個放療療程中的射野外不同位置總的輻射受量情況。見表2。

表2 三維適形及調強放療計劃照射實驗結果

2 實驗結果分析

由上述兩個簡單的實驗可以看出：(1)在進行放射治療的過程中，除了射野內治療用劑量分布以外，射野外的不同區域由于散射線、漏射線、穿透射線和感生放射性物質及機體內靶組織散射等因素的存在也會形成一定的劑量范圍而造成無用照射，并且該劑量分布隨離開射野距離的增加而迅速降低。通過粗略的使用電離室測量其輻射值知道其遠遠大于公眾人群和醫技人員所能接受的限值范圍，也就是說當我們利用放射線對惡性腫瘤患者進行治療時，除了射野內正常組織不可避免地會受到一定量的照射外，射野外的正常組織也有可能暴露在較高的輻射之中。(2)對同一患者的照射靶區，可以看到調強放射治療計劃射野外相同區域的輻射測量值高于三維適形放射治療計劃，其原因主要是由調強放射治療計劃的技術特點所決定的。調強放射治療計劃原理是將大野分割成形狀不同、數量不等的子野進行照射形成劑量疊加，滿足臨床需要的劑量分布，其中大部分的射線能量被浪費掉，從而造成完成調強放療計劃比三維適形放療計劃需要更高的機器跳數，機器跳數越高，其散射線、漏射線、穿透射線的機會就越多，其射野外的輻射劑量也會越高。(3)當我們用鉛圍脖將電離室探頭包裹再重復上述測量，可以看到射野外不同區域輻射測量值明顯下降，由此可以看出，對于射野外正常組織進行防護是有必要的，也是可行的，尤其是照射野周圍有一些對輻射敏感的比如說晶體、眼球、淋巴組織、胸腺造血組織、骨骺(兒童)、性腺等重要的組織器官時[4]，應盡可能滿足放射防護最優化原則，避免或降低確定性效應和隨機性效應的發生。

3 討論

放射治療的根本目的在于給腫瘤區域很高的治愈劑量而周圍正常組織和器官接受的劑量卻最少。上述實驗表明，開展放射治療時除了射野內的治療劑量分布外，射野外的正常組織也會受到一定的輻射照射，雖然單次測量值不高，但將單次測量結果貫穿到患者的整個療程之中可以看出，該輻射值處于一個較高的水平且遠遠超過公眾允許的限值范圍，而我們目前的放療工作往往更多的是關注于射野內一些重要的正常組織器官的保護，而往往忽略了射野外正常組織的防護。廣義上來說，根據輻射防護最優化的原則，在進行放射治療的過程中，人體除照射靶區外的所有正常組織都需要保護，但在實際工作中這是不可能實現的，這時候可以采取就近、重要組織器官優先的原則對射野外的正常組織采取一定的防護措施。例如，對于頭部腫瘤患者，在進行放射治療時，可以使用鉛圍脖，鉛衣覆蓋頸部和胸部，保護甲狀腺和心肺等重要器官；對于頸胸部的腫瘤患者，可以使用鉛帽保護腦組織，護目鏡保護眼球和晶體，鉛衣覆蓋腹部保護腸道、腎臟和性腺等組織器官；對于上腹部腫瘤患者，可以使用鉛衣覆蓋胸部和頸部，鉛三角褲保護生殖腺；對于盆腔部位的腫瘤，則可以使用鉛衣覆蓋上腹部和胸部，盡可能使射野外重要的組織器官受到的無用照射降到最低，特別是對于一些預計放射治療效果好、生存期長、處于生長發育階段、年輕及有生育愿望的腫瘤患者，在利用放射線治療腫瘤的同時，應盡可能考慮其放療后的生活質量，避免或降低確定性效應和隨機性效應的發生及誘發二重腫瘤的風險。射野外正常組織防護中可能存在的問題：(1)鉛衣較重，會增加患者的負重感、壓迫感，尤其是對部分患有心肺基礎疾病或年老體弱患者憋悶感明顯，甚至不能忍受。(2)現代放療是一種高精度的治療手段，腫瘤患者在實施放射治療的過程中，大部分都需要脫去治療部位的衣物，同時由于固定體架，體膜及治療床等因素，一般鉛防護用具只能覆蓋在患者體表或固定體膜外而不能做到360°包裹，所以當治療機架位于90°～270°的角度范圍時，防護器具則失去防護效果。(3)鉛防護器具只能對體外散射線、漏射線、穿透射線及感生放射線有防護作用，對于患者體內靶組織的散射線則無防護效果。對于調強放射治療技術，雖然其射野外相同區域輻射測量值要高于三維適形放療計劃，但是相對于調強放療計劃能夠帶來更高的靶區劑量，更好地保護重要組織器官，更好的靶區適形度等優勢來說，這點劣勢是微不足道的。另外，對于一些良性疾病，應當根據輻射實踐正當性的原則，通過權衡利弊，證明放射治療能夠給患者個人或社會所帶來的利益大于可能引起的輻射危害時，方能采取放射治療，否則，對良性疾病的放射治療應持審慎的態度，盡量不采用放射治療[5]。