肝恶性肿瘤125I 放射性粒子植入治疗后辐射剂量监测及防护对策的前瞻性研究

景元明 徐昌良 章俞 陈兴美 林方琴 孙爱静

肝恶性肿瘤（原发或转移性）是引起癌症相关死亡的主要原因之一。研究发现，近距离放疗是治疗原发和转移性肝恶性肿瘤安全有效的方法［1-3］。125I放射性粒子是一种低能量核素，具有射线剂量可控性强、肿瘤靶区内剂量高、周围正常组织损伤小等特点。使用125I放射性粒子治疗时，医护人员及患者家属等近距离接触人员有被电离辐射伤害可能，防护的个体化和最优化是目前临床研究的薄弱点，研究结果也存在一定争议。目前临床使用的放射防护产品多为重铅型，以含铅当量0.25/0.35mmPb居多，存在负荷过重、患者依从性差等问题。本资料采用0.125/0.175/0.25/0.35mmPb铅当量防护衣对125I粒子植入术后肝恶性肿瘤患者进行体表定位遮蔽防护，检测并分析了不同铅当量胶皮的防护效果，旨在为临床制定恰当的辐射防护方案提供可靠的试验依据。

1 材料与方法

1.1 一般资料 筛选2016年12月至2018年12月绍兴市人民医院收治的30例肝恶性肿瘤患者，B超引导下125I粒子植入治疗。纳入标准：（1）肝转移癌有原发病灶病理诊断，肝转移病灶由MR确诊。原发性肝癌经手术或穿刺病理确诊；（2）无肝外器官转移；（3）不能耐受或不愿外科手术切除；（4）预计生存期＞3个月；（5）KPS功能状态评分＞70分；（6）肝功能Child-Pugh A级。排除标准：（1）肝内病灶数目＞5个，或肿瘤过大，超过正常肝脏体积＞70%。（2）合并门脉主干及主要分支癌栓。（3）不可纠正的凝血功能异常，有严重出血倾向者。（4）顽固性大量腹水。

1.2125I 粒子植入方法 （1）手术设计：①治疗计划制定：将患者肝脏 MR 图像导入计算机三维治疗计划系统（Treatment Planning System，TPS，北京飞天兆业科技有限公司），建立肿瘤立体放射靶区。依照肿瘤体积及粒子活度，由TPS计算术中所需粒子量，描绘粒子空间分布图，使靶区达＞90%等剂量线覆盖，完成粒子植入治疗计划。②穿刺计划制定：超声准确定位肿瘤各边界，规避穿刺路径内的重要组织器官，初步选定穿刺点及进针角度。（2）手术方法：根据术前制定的放射性粒子TPS治疗计划订购125I粒子（天津赛德生物制药有限公司），长径4.5mm，外径0.8mm，释放27.4keV能量，每颗粒子放射活度为0.60～0.70mCi，T1/2为59.6d。使用前均接受密封籽源专用活度计（RM-905a型）检验，依据《低能γ射线粒籽源植入治疗放射防护要求与质量控制检测规范》（GBZ178-2014）确保等效放射性活度在正常范围内，并进行高温高压消毒后使用。处方剂量为120～140Gy。全身麻醉后常规消毒铺巾，使用18G粒子植入针和Mick粒子植入枪（美国库克公司），根据术前TPS计划在超声引导下穿刺至肿瘤最深缘，植入该针道第1枚粒子，间隔约0.5～1.0cm。边退针边植入至肿瘤浅缘。以此方法逐层植入。术后采用TPS进行剂量评估、质量验证系统（北京飞天兆业科技有限公司）进行质量验证。记录使用粒子数量。

1.3 辐射剂量及防护效率检测 术后60min内使用x-γ射线巡测仪（451P，美国Fluke Biomedical公司，仪器编号：7183，测量范围0.01～50000μSv/h）检测患者肝区体表辐射剂量，将辐射剂量最高点作为检测点。首先，对距检测点 0m/0.5m/1m/2m处的辐射剂量率进行检测，然后依次使用 0.125/0.175/0.25/0.35mmPb防护铅胶皮（山东双鹰医疗器械有限公司）遮盖，分别检测遮盖后距检测点 0m/0.5m/1m 处的辐射剂量率。测定时适当调整检测仪的角度，在读数最大处重复测定3次取最大值。在患者回病房前测量同病床周围天然本底辐射剂量率，同样检测3次取最大值。测定值-本底量为辐射剂量率。检测时保证同病房内无其他接受粒子植入术患者，以避免对检测值的影响。

1.4 统计学方法 采用SPSS20.0 统计软件。计量资料均以（±s）表示，独立样本t检验。计算相关系数r，相关系数的绝对值＜0.3是无直线相关，＞0.3是直线相关，0.3～0.5是低度相关，0.5～0.8是显著相关（中等程度相关），＞0.8是高度相关.。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 病例资料及随访 30例中男21例，女9例；年龄40～83岁，平均61.63岁。病灶1～5个，共计117处，平均2.34个。肿瘤大小0.5～6.0cm，直径＜3cm 84个，3～5cm 30个，＞5cm 3个。肝癌5例（原发3例，复发2例），肝转移癌25例（结直肠癌9例，胃癌8例，胃癌并肝内胆管癌1例，胃癌并结肠癌1例，肺癌2例，胰腺癌2例，乳腺癌1例，小肠间质瘤1例）。手术操作成功率100%，无围手术期死亡。共植入粒子3261颗，平均108.7颗/人，61.53颗/次，每个肿瘤27.87颗，肿瘤植入效果满意，图1为高危部位肝恶性肿瘤的粒子植入典型病例。植入粒子活度为0.6～0.7mCi，平均活度0.64mCi。患者住院3～7d，平均4.88d。中位随访时间10个月，随访截止2018年12月30日。术后3例（10%）患者出现肝区疼痛，1例（3.33%）出现腹腔粒子游走，2例（6.67%）出现高胆红素血症，对症处理后症状均得到缓解。

图1 高危部位肝恶性肿瘤粒子植入，术后3个月，CT复查图像

2.2 辐射剂量率与距离防护 30例中实施1次粒子植入手术与检测19例。实施2次6例，实施3次2例，实施5次2例，实施6次1例，间隔1～7个月，平均2.67个月。检测无防护状态下肝脏体表的辐射剂量率，见表1。再次植入中有2次辐射剂量率＜200μSv/h，分别为70μSv/h和129μSv/h，前者首次植入80颗，再次植入50颗，间隔7个月，后者首次植入20颗，再次植入70颗，间隔1.5个月。本底量检测最低值为0.22μSv/h，最高值为0.39μSv/h，平均（0.30±0.02）μSv/h。辐射剂量率随着与放射源距离的增大而衰减。距体表0.5m处辐射剂量率最高值为26.2μSv/h，1 m处最高值为6.6μSv/h，2 m处为 0.50μSv/h。图2为植入的粒子数与无防护状态下体表辐射剂量率散点图，首次植入相关系数r=0.34，提示辐射剂量与植入的粒子数低度相关，再次植入r=0.70，提示两者显著相关。

表1 无防护下肝脏体表粒子植入术后辐射剂量率比较（μSv/h）

2.3 不同距离、不同防护当量下最大辐射剂量率比较 见表2。

图2 植入的粒子数与无防护状态下体表辐射剂量率关系散点图

表2 不同距离、不同防护当量下最大辐射剂量率比较（μSv/h）

3 讨论

迄今对125I 粒子植入治疗后的对外周辐射剂量研究报道较少，影响对外辐射强度的因素除了植入粒子的数量、粒子的放射活度外，与粒子植入的位置、深度、分散度、植入部位表面的组织类型，甚至皮下脂肪厚度等有关，检测结果差异较大［4-6］。本研究采用前瞻性自身前后对照方法，研究对象聚焦在肝脏恶性肿瘤的粒子植入，从辐射防护最优化和安全性考虑，将辐射剂量率最高值作为屏蔽防护检测指标。本资料结果提示由于半衰期内再次植入的辐射残留和累积，再次植入后辐射强度明显高于首次植入手术后，在防护上应更加引起重视。本组病例无防护状态肝脏体表辐射剂量率（即皮肤暴露剂量）平均值为（322.62±332.25）μSv/h，高于蓝绿琴课题组［4］的（140.46±13.59）μSv/h，低于胡疏课题组［5］（535.81±324.57）μSv/h，可能与病例差异，检测方法和计量换算方法等因素有关。众所周知辐射剂量率随着放射源距离的增大而衰减。距离防护的结果与蓝绿琴［4］的结果相似，本组结果提示距放射源2m处最高辐射量为0.50μSv/h，低于公众限值0.57μSv/h，可视为本组研究的绝对安全距离，距放射源0.5m处为26.2μSv/h，1m处为6.6μSv/h，不考虑半衰期，需0.5m处190.8h和1m处757.6h达到公众辐射限值5mSv/年（放射卫生防护基本标准GB4792-84），0.5m处 1908.4h和 1m处 7575.8h达到放射性医务人员的辐射公众限值50mSv/年，＞0.5m可视为相对安全距离。

新的《粒籽源永久性植入治疗放射防护要求》【GBZ178-2017】以“植入粒籽源术后的患者，应当在植入部位对应的体表进行适当的辐射屏蔽”代替了旧版《治疗放射性粒子治疗技术管理规范》【GBZ178-2014】建议的“植入粒籽源术后的患者在植入部位应穿戴0.25mmPb的铅背心，围脖或腹带”。实际上无论是以往研究还临床上患者、家属和医护人员仍以使用0.25mmPb［7］或以上重铅型防护产品为主。主要问题是给患者带来负重和散热等负担，患者依从性差，同时造成原材料的浪费，增加废铅处理成本，如没有严格的回收处理，更可能对涉及子孙后代福祉的生态环境带来巨大隐患。与胡疏等［5］和谯捷等［8］的需重铅防护结果不同，本研究中采用0.125mmPb屏蔽后体表检测最大辐射剂量率为11.1μSv/h，即使不考虑粒籽源半衰期，也要266d达到公众辐射限值5mSv/年，超过《粒籽源永久性植入治疗放射防护要求》规定的240d（除到医院复诊外），方能到公众场所活动的要求，故可以满足防护要求。不同研究的结果差异可能与以下原因有关：一是研究中肿瘤类型多样，包括肺癌、乳腺癌、肝癌、纵隔等，粒子所处组织深度和组织类别不同，对射线吸收率存在差别。二是不同部位肿瘤植入不同粒子数，存在辐射量的权重差，不能保证试验数据均衡性。

综上所述，125I粒子植入治疗在对肝恶性肿瘤的防护中，对置入部位使用0.125mmPb铅当量屏蔽防护，结合时间和距离防护对密切接触人员是安全的，能达到减少铅材料使用，减轻环境负荷的时代要求。同时也应该意识到提高医务人员及患者的辐射防护意识，普及粒子植入辐射防护知识同样重要。本试验结果的可推广性还需要大样本、多中心的试验结果进一步验证，故对于植入粒子数量多，植入位置表浅的患者植入粒籽源术后仍建议穿戴0.25mmPb的防护装备。