胸腹部肿瘤125I粒子植入术后不同位点的辐射剂量检测与意义

夏啰啰,廖兴亚,李夕然,何闯,黄学全,齐小梅 （. 陆军军医大学第一附属医院核医学科，重庆 400038；. 陆军366部队，广东 广州 50800）

随着我国人口老龄化的加剧，自2000年以来我国肿瘤的粗发病率和病死率逐年增加[1-2]。2022年我国发病率前五位肿瘤是肺癌、结肠癌、胃癌、肝癌和乳腺癌，病死率前五位为肺癌、肝癌、胃癌、食管癌和结直肠癌，全部为胸腹部肿瘤。随着技术的不断进步，目前对肿瘤的治疗手段也在发生变化，其中125I粒子植入术属于近距离放射治疗，是在直视或影像设备（如CT、B超、核磁共振等）引导下根据治疗计划系统（treat⁃ment planning system,TPS）将粒子植入肿瘤内部，通过125I粒子持续释放的γ射线破坏肿瘤细胞DNA而杀灭肿瘤细胞[3]。125I粒子植入术具有操作便捷、安全性高、微创、并发症少等优点，广泛应用于临床肿瘤治疗，特别是胸腹部肿瘤患者的治疗[4-7]。125I粒子虽然是低能量的放射性核素，但在125I粒子植入术后，医护及陪护人员均有可能受到电离辐射而造成一定的辐射损伤[8]。随着放射性125I粒子植入术的广泛应用，相关的辐射危害及安全防护问题也逐渐受到重视。既往研究显示，随着与术后患者距离的增加，受到的辐射剂量越小[9-10]，且大于1.0 m的距离则认为是安全距离，可不进行屏蔽防护[11]。临床实践中，由于不同患者植入粒子数量差异较大，目前还鲜见不同数量125I粒子植入后不同位置的安全距离与防护依据研究。因此，本研究选取就诊于我科的胸腹部肿瘤患者，对不同数量125I粒子植入术后24 h不同位置的辐射剂量进行检测及对比分析，为临床提供相关的距离防护依据。

1 资料与方法

1.1 临床资料

本研究采用整群抽样，选择2022年2~9月于陆军军医大学第一附属医院核医学科进行微创介入治疗、125I粒子植入的胸腹部肿瘤患者100例，其中胸部肿瘤67例，腹部肿瘤33例。患者年龄43～82岁，平均（59.41±11.31）岁；男64例，女36例；粒子植入数量7～309颗，中位数61颗。根据被试植入粒子数，采用三分法分为少量组（n≤37）33例、中量组（3784）32例。每颗125I粒子的放射性活度为0.6～0.8 mCi，病房天然本底辐射剂量值为0.06～0.23 μSv/h。纳入标准：①确诊为胸腹部肿瘤；②首次进行125I粒子植入；③术后能自行站立；④无精神类疾病。排除标准：①拒绝行125I植入术后辐射检测；②身体健康状况无法满足测量要求。本研究已通过陆军军医大学第一附属医院医学伦理委员会审查[（B）KY2022212]。

1.2 材料

125I放射性粒子由北京智博高科生物技术有限公司和宁波君安药业科技有限公司提供。125I粒子长(4.5±0.2) mm，外径(0.8±0.03) mm，钛合金包壳，半衰期59.6 d。γ射线能量27～35 keV，组织穿透距离1.7 cm，主要光子能量与125I核素一致，含125I≥99.90%，126I≤0.01%，不含其他发射α、β射线的放射性核素杂质。每粒籽源的放射性活度实测值为标称活度的95.0%~105.0%。

1.3 方法

运用TPS在术前确定肿瘤位置、大小及与周围组织的关系，制定125I粒子植入肿瘤的分布计划、植入125I粒子的数量、穿刺点及手术路径，并行体表穿刺部位标记。患者取仰卧位或俯卧位，于术前体表标记位置放置栅栏，行CT扫描后，常规消毒，局部麻醉，根据术前TPS计划在CT引导下向肿瘤内按1.0~1.5 cm间距植入125I粒子。术后复查CT提示125I粒子位置分布符合TPS计划。术后24 h进行125I粒子辐射检测，所有患者检测固定在同一区域，检测前先对该区域进行天然本底检测，以患者手术侧穿刺部位为测量点，由2名经过培训的专业护理人员在做好防护措施（铅眼镜、铅围脖、铅衣）的情况下，使用放射性检测仪于垂直穿刺点测量手术侧及对侧0 m、1.0 m、1.5 m、2.0 m处的辐射剂量。采用经中国测试技术研究院检校后的γ射线辐射仪（规格型号：451p-DE-SI-RYR）对胸腹部肿瘤125I粒子植入患者进行10 s计数测量。

1.4 统计学处理

所有数据采用SPSS 26.0软件进行处理。采用重复测量方差分析等统计学方法对数据进行处理，以P<0.05为差异有统计学意义。本研究参照核医学放射防护要求GBZ120-2020规定的国家标准职业限值25.00 μSv/h，国家标准公众限值2.50 μSv/h。

2 结果

2.1 不同分组在手术侧不同距离的辐射剂量差异

以125I粒子植入术后的辐射剂量为因变量，以粒子植入数量分组（少量组、中量组、大量组）为组间变量，以手术侧测量距离（0 m、1.0 m、1.5 m、2.0 m）为组内变量进行3×4两因素重复测量方差分析。粒子植入数量分组与测量距离存在显著的交互效应[F(6,192)=7.788，P<0.001]；不同分组的组间效应显著[F(2,97)=26.554，P<0.001]；测量距离的主效应显著[F(3,95)=49.202，P<0.001]，见图1。

图1 被试辐射剂量的粒子植入数量与手术侧测量距离的交互轮廓图

通过简单效应分析发现，在少量组中，只有1.5 m和2.0 m之间存在显著差异（P=0.032），其余距离之间差异均不显著（P>0.05）。在中量组和大量组中，各距离之间均存在显著差异（P<0.01）。

2.2 不同分组在手术对侧不同距离的辐射剂量差异

以125I粒子植入术后的辐射剂量为因变量，以粒子植入数量分组（少量组、中量组、大量组）为组间变量，以手术对侧测量距离（0 m、1.0 m、1.5 m、2.0 m）为组内变量进行3×4两因素重复测量方差分析。粒子植入数量分组与测量距离存在显著的交互效应[F(6,192)=9.321，P<0.001]；不同分组的组间效应显著[F(2,97)=38.506，P<0.001]；测量距离的主效应显著[F(3,95)=61.676，P<0.001]，见图2。

图2 被试辐射剂量的粒子植入数量与手术对侧测量距离的交互轮廓图

通过简单效应分析发现，在少量组中，0 m与其他距离存在显著差异（P<0.05），1.5 m和2.0 m之间存在显著差异（P=0.001），其余距离之间差异均不显著（P>0.05）。在中量组和大量组中，各距离之间均存在显著差异（P<0.01）。

2.3 不同测量方位对辐射剂量测量的影响

为了进一步探索不同测量方位（手术侧与对侧）对辐射剂量测量的影响及与不同粒子分组的交互作用，在不同测量距离下，以粒子植入数量分组（少量组、中量组、大量组）为组间变量，以不同测量方位（手术侧、对侧）为组内变量进行3×2两因素重复测量方差分析。

在0 m距离下，粒子植入数量分组与测量方位存在显著的交互效应[F(2,97)=14.124，P<0.001]；不同分组的组间效应显著[F(2,97)=34.973，P<0.001]；测量方位的主效应显著[F(1,97)=64.764，P<0.001]，见图3a。在1.0 m距离下，粒子植入数量分组与测量方位存在显著的交互效应[F(2,97)=12.977，P<0.001]；不同分组的组间效应显著[F(2,97)=23.869，P<0.001]；测量方位的主效应显著[F(1,97)=54.766，P<0.001]，见图3b。在1.5 m距离下，粒子植入数量分组与测量方位存在显著的交互效应[F(2,97)=10.837，P<0.001]；不同分组的组间效应显著[F(2,97)=27.534，P<0.001]；测量方位的主效应显著[F(1,97)=53.599，P<0.001]，见图3c。在2.0 m距离下，粒子植入数量分组与测量方位存在显著的交互效应[F(2,97)=8.083，P=0.001]；不同分组的组间效应显著[F(2,97)=18.457，P<0.001]；测量方位的主效应显著[F(1,97)=39.266，P<0.001]，见图3d。

图3 不同距离手术侧及对侧的辐射剂量云雨图

2.4 粒子植入术后辐射防护的安全距离

少量组（n≤37），手术侧0 m处辐射剂量（42.53±26.60）μSv/h远高于国家标准职业限值25.00 μSv/h；对侧0 m处辐射剂量（15.30±13.75）μSv/h小于国家标准职业限值25.00 μSv/h，大于国家标准公众限值2.50 μSv/h。中量组（3784），手术侧0 m处辐射剂量（317.13±234.85）μSv/h远高于国家标准职业限值25.00 μSv/h，1.0 m处辐射剂量（4.08±3.30）μSv/h和1.5 m处（3.49±2.58）μSv/h均小于国家标准职业限值25.00 μSv/h，大于国家标准公众限值2.50 μSv/h；对侧0 m处辐射剂量（106.21±63.23）μSv/h远高于国家标准职业限值25.00 μSv/h，1.0 m处辐射剂量（3.85±3.61）μSv/h小于国家标准职业限值25.00 μSv/h，大于国家标准公众限值2.50 μSv/h，见表1。

表1 粒子植入术后辐射防护安全距离对照

3 讨论

125I粒子是一种低能量近距离放疗核素，对恶性肿瘤局部放疗效果显著[3]。但125I粒子植入患者肿瘤后在发挥治疗效果的同时，也可能会给医护及陪护人员造成不同程度的放射危害及心理负担[12]。保护医护及陪护人员的身体健康与安全，积极遵循放射性粒子植入后时间防护、距离防护、屏蔽防护的三大原则，使粒子的辐射剂量可防可控是需要我们积极探索的目标[13]。蓝绿琴等[14]测得肝癌患者125I粒子植入术后0 m处29颗粒子以下组的辐射剂量为（11.36±3.81）μSv/h，120颗粒子以上组为（140.46±13.59）μSv/h；陈中乾等[15]测得恶性肿瘤125I粒子植入术后0 m处最大辐射剂量为（794.99±88.87）μSv/h，以上均说明术后患者的辐射剂量远远大于国家标准的相关规定，医护及陪护人员在进行近距离操作与护理时需要额外的防护措施。同时，不同研究测量的辐射剂量差异可能与辐射测量工具、测量方法、肿瘤部位、粒子植入数量及粒子实际活度等有关。因此，需要对测量方式进行标准化的研究。

通过测量胸腹部肿瘤125I粒子植入术后24 h手术侧与对侧的辐射剂量，本研究发现不同粒子植入数量之间、测量距离之间都存在显著差异，且植入数量与测量距离之间存在显著交互效应。说明无论在手术侧还是对侧，不同距离之间的辐射剂量都存在显著差异，即可以通过增加距离减少辐射的照射剂量。Cat⁃tani等[16]报道前列腺癌125I粒子植入术后应与患者保持50 cm的安全距离；贾自玲等[17]认为对于粒子引流管治疗后的恶性梗阻性黄疸患者，在其手术侧60 cm或者对侧30 cm的距离较为安全，可减少辐射的危险。虽然国内外研究对象及方法不完全相同，但均证明125I粒子植入术后周围辐射剂量与距离呈负相关。

同时，测量距离与不同粒子植入数量存在交互效应，说明需要的防护距离与粒子植入数量有关，粒子植入越多，需要的防护距离越远。通过交互轮廓图可以发现，当测量距离超过1.0 m时，3组被试的辐射剂量均显著下降，随着距离逐渐增加，植入粒子数量的差异逐渐消失。根据国家标准职业限值25.00 μSv/h及国家标准公众限值2.50 μSv/h，不同群体遵循的限值标准所需要的防护距离如表1所示，在防护距离以内进行医疗操作及护理则需要进行额外的屏蔽防护，而防护距离以外则接近于本底辐射。本研究还发现，手术侧与对侧不同距离的辐射剂量均存在显著差异，且与粒子植入数量存在交互效应。说明对侧的辐射剂量显著小于手术侧，提示尽量选择粒子植入对侧进行操作和护理，以减少辐射剂量，与既往研究结果一致[17]。

本研究结果表明，一方面粒子植入术后的辐射剂量与粒子植入数量、操作护理的方位以及距离有关，在超过相关标准限值的情况下需要进行屏蔽防护；另一方面，即使是植入大量粒子的患者，在距离2.0 m以上时的辐射剂量基本已降至本底值，无需进行额外防护。而根据职业限值，不同粒子植入数量的患者在1.0 m以上的距离均符合医护人员的防护要求，即在无任何额外防护的情况下，医护人员在1.0 m以上的距离进行患者信息核对、床旁交接班、医疗查房、健康教育、巡视病房等也能保证相对安全，同时在患者手术的对侧活动能进一步降低辐射剂量，无需过分担心和增加额外的心理负担。

然而本研究纳入的病例数较少，没有考虑粒子植入体内的深度和活度对检测数据的影响等。因此，在接下来的研究中可增加样本量，并纳入更多的影响因素进行研究，为个性化的防护提供精准的方案。