125I放射性粒子平面布源剂量学研究

摘要

1972年,美国Whitomore等[1]开创经耻骨后组织间125I粒子种植治疗前列腺癌,成为现代近距离治疗的基础。由于当时缺乏精确的计算机三维治疗计划系统TPS和图像处理技术,一般是根据术前设计的模式将粒子植入肿瘤瘤床,粒子间距为0.7～1.5cm,植入手术具有一定的盲目性,明显的低剂量区和高剂量区经常发生,疗效不令人满意。上世纪90年代中期,由于计算机技术的发展,使TPS技术得到进一步完善,粒子植入现已成为美国早期前列腺癌的标准治疗手段[4-7]。由于粒子植入疗效确切、并发症少、微创等优势,在国内外很快应用于其他部位实体肿瘤,如头颈部、胸部、腹部、盆腔等部位肿瘤。我国从1998年开始应用粒子植入治疗肿瘤,到目前为止约有1000家医疗单位开展粒子植入技术,其中90％的医院只靠医生的经验植入粒子,肿瘤靶区的剂量学要求很难达到。由于125I粒子植入治疗是内放疗的一种,同外放疗一样,在治疗前应制定详细的治疗计划,以使肿瘤靶区得到给定的剂量,因此粒子植入必需用TPS制定计划和计算剂量。2003年Plato C.Lee等[8]应用TPS模拟前列腺粒子植入,得出粒子疏松排列和紧密排列MaxV100/V(100％处方剂量覆盖的最大体积与靶体积之比)分别为1.65和0.99。说明粒子的不同排列对剂量分布影响较大。放射治疗的成功与失败很大程度上决定于靶区照射剂量的准确性。ICRU(国际辐射学单位委员会)24号报告指出肿瘤根治剂量的精确性应好于±5％,否则将导致肿瘤复发或出现并发症[9]。
　　 因此,本研应用TPS模拟2种活度125I粒子的不同分布模式,计算其等剂量曲线的分布、曲线包含图形的面积、长径、短径及单位面积的医疗费用,为临床粒子植入提供理论依据。
　　 目的:观察同数量、不同活度125I粒子单平面布源的等剂量曲线分布及等剂量曲线下单位面积的医疗费用。
　　 方法:根据粒子活度将实验分成两组,A组粒子活度为2.035×107Bq(贝可)(0.55mCi(毫居里)),B组粒子活度为2.96×107Bq(0.8mCi)。A组利用计算机三维治疗计划系统(3D-TPS)模拟9颗2.035×107Bq125I粒子9种分布模式,进针方向与模板植入平面垂直,粒子根据不同的纵(Y)横(X)间距(单位cm)排列为X0.5Y0.5、X0.5Y1、X0.5Y1.5、X1Y1、X1Y1.5、X1.5Y1.5、X0.5Y0.5(2)1(第一、三列间距0.5cm,第二列间距1cm)、X0.5Y1(2)0.5(第一、三列间距1cm,第二列间距0.5cm)、X1Y1,(2)0.5(第一、三列间距1cm,第二列间距0.5cm)。B组利用计算机TPS模拟9颗2.96×107Bq125I粒子9种分布模式,进针方向与模板及植入平面垂直,粒子根据不同的纵(Y)横(X)间距排列为X0.5Y0.5、X0.5Y0.5(2)1(第一、三列间距0.5cm,第二列间距1cm)、X0.5Y1、X0.5Y1.5、X1.5Y1.5、X1Y1、X1Y1(2)0.5(第一、三列间距1cm,第二列间距0.5cm)、X1Y1(2)1.5(第一、三列间距1cm,第二列间距1.5cm)、X1Y1.5。用TPS计算出80Gy、130Gy、145Gy和200Gy剂量分布曲线。曲线包含的面积、长径、短径用专业图像分析软件得出。计算单位面积的医疗费用。
　　 结果:粒子不同分布时相同等剂量曲线包含的面积、长径、短径和单位面积的医疗费用存在差异。A组中80、130、145、200Gy等剂量曲线内面积最大、单位面积的医疗费用最少的粒子排列分别为:X1Y1、X1Y1、X0.5Y1、X0.5Y1.对应的面积分别为:849.08、524.5、481.20、350.92 mm2,对应的费用分别为6.04、9.78、10.66、14.62元/mm2。周边剂量130Gy、145Gy和200Gy时,X0.5Y1排列剂量分布较好;周边剂量80Gy时,X1Y1排列较好。B组中80、130、145、200Gy等剂量曲线内面积最大、单位面积的医疗费用最少的的粒子排列分别为:X1Y1.5、X1Y1(2)1.5、X1Y1、X1Y1(2)0.5,对应的面积分别为:1166.42、791.09、718.27、474.63 mm2,对应的费用分别为4.40、6.48、7.14、11.55元/mm2。周边剂量200Gy时,X1Y1(2)0.5排列剂量分布好;周边剂量145Gy时,X1Y1排列较好,周边剂量130Gy时,X1Y1(2)1.5排列较好,周边剂量80Gy时,X1Y1.5排列较好。两组间比较,粒子分布相同时同一等剂量曲线的分布、曲线下面积、长短径和单位面积的医疗费用不同。
　　 结论:
　　 1、数目相同、活度相同的125I粒子不同分布模式直接影响周边剂量及治疗费用。
　　 2、数目相同、分布相同的125I粒子不同活度直接影响周边剂量及治疗费用。
　　 3、三维治疗计划系统可精确计算125I粒子不同活度、不同分布时的周边剂量,粒子植入术前计划不可或缺。

目录

文摘

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论文说明:英文缩写

前言

材料与方法

结果

附图

附表

讨论

结论

参考文献

综述 125I放射性粒子植入治疗复发直肠癌

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