一种小动物放射线精确照射试验台

秦蕾　宁博　吴向未　胡静

【摘  要】目的：实现实验用小动物，局部小面积组织、器官进行X线、电子线等放射线精确照射装置的设计制作，避免其他组织放射损伤对实验研究结果的干扰和影响。方法：本实用新型采用有机玻璃材料，和低熔点铅设计制作了一种试验台，可对小鼠、大鼠、豚鼠、家兔等实验用小动物的最小10mm×10mm面积的局部组织、器官进行X线或电子线等，不同放射剂量的精准照射。结果：应用此方法对90只SD大鼠分别进行了胃部单次大剂量电子线照射，和雙肺X线照射，实验取得圆满成功。结论：达到预期目的，可广泛用于实验用小动物的局部放射损伤与修复的研究，以及各种肿瘤和其他疾病小动物模型放射治疗的研究。

【关键词】小动物;放射线照射;试验台

【中图分类号】Q95-337      【文献标识码】A      【文章编号】1672-3783（2019）04-0270-01

在放射损伤、辐射防护及肿瘤放射治疗研究领域中，常常要先行大量的各种动物实验。由于实验动物较小，以往只能进行全身或半身的照射，造成大量目标范围外组织器官损伤，对研究结果产生影响。如何实现实验用小动物较小的局部组织或器官精确的放射线照射，笔者设计制作了一种试验台，可对小鼠、大鼠、豚鼠、家兔等实验用小动物的最小10mm×10mm面积的局部组织、器官进行X线或电子线等不同放射剂量的精准照射。用于放射损伤或修复，以及各种肿瘤小动物模型放射治疗的研究。并获得国家实用新型专利：ZL 201520967159.0，现介绍如下

1 材料与方法

1.1材料：本试验台由带金属刻度线的底板、四角可调高度的立柱、带标尺和铅块卡尺的托板及档铅块组成，如图1。

底板：选择2mm—3mm的有机玻璃板，按需照射的小动物尺寸略大制成长方形或其他合适的几何形状，四角钻与立柱相等直径孔。将直径0.2mm的铅丝按需要的间距（3mm～10mm）粘贴或机械加工布置成X轴、Y轴或两轴均有的金属坐标刻度线或格;在X线透视或拍片下，可清晰得到带金属刻度线或格的图像。实现小动物需要照射局部的精确定位，最小误差可控制在±0.5mm;以及作为档铅块的摆位参照。

立柱：选择Φ4mm～5mm适当长度的尼龙或金属螺杆和螺帽，实现底板与托板的连接四角高度可调，按动物大小可以调节托板的高度，并可用作小动物四肢的展开固定桩。选用非金属材料可在必要时整体进行小动物CT或PET扫描。

托板：选用2mm左右透明有机玻璃板，按底板几何和尺寸制成，四周打孔与立柱同径分别使四个可调高度立柱穿过。在需要照射的部位开出略大于照射野的孔洞。实现小动物在上下两板之间的妥帖固定和对档铅块的稳定支撑。在托板一边制作出毫米刻度线，用合适的有机玻璃板制成铅块卡尺可以在托板上滑动，用于挡铅块固定和精确移动。

档铅块：按照所选用的射线能量，用低熔点铅制成所需厚度和尺寸以及照射野大小开孔的档铅块。实现最小10mm×10mm面积的局部组织、器官精准照射，同时遮挡其他不需照射的部位。主要用于电子线照射。

1.2方法：

电子线照射：

1.2.1 将小动物麻醉满意后仰卧或俯卧于底板上，四肢用非金属线分别捆绑固定于四角的可调高度立柱上，在X线透视下参照底板的金属标尺线，确定所需照射的部位，辅以透明胶带进一步妥帖固定照射部位。

1.2.2 将托板装于四角立柱上，调节立柱中间螺丝高度，至托板紧贴小动物体表再次稳固小动物体位，紧固托板上部螺丝后，进行X线拍片。

1.2.3 将预先制作好的合适厚度、尺寸和照射野开孔的档铅块置于托板上，卡在两铅块卡尺之间，在普通X线机下参照光野、托板刻度线和透视底板金属坐标刻度线，调整档铅块位置至符合照射野要求，辅以透明胶带固定铅块，在步骤2的X线底片上再次曝光拍片，得到照射野和小动物的清晰X光胶片，确定无误后，整体移到直线加速器下按电子线照射条件给予处方放射剂量，即可完成精准照射。

加速器X线照射：小动物麻醉满意后仰卧或俯卧于底板上，四肢捆绑固定于四角立柱上，在二维模拟机下利用三个激光定位灯确定等中心，在X线透视下参照底板的金属刻度线，确定动物所需照射的部位，读取各种治疗参数。在试验台上标记出各定位线，到加速器下复原出各照射条件实施所需的X线照射。多用于大于30mm×30mm 射野的照射。

2 结果

笔者使用该试验台进行了80只SD大鼠胃的单次大剂量20Gy，不同能量电子线照射，及10只SD大鼠双肺6MV X线照射，均获得实验成功。实现了小动物局部小面积组织或器官的精准照射，最大程度避免了其他非研究部位的损伤对研究结果的干扰和影响。

3 结论

由于实验动物通常较小如小鼠，现行的射线照射设备和方法，多进行全体或半体的单次或分次剂量照射，使得不需要照射的组织和器官受到损伤，其产生的各种功能和代谢的异常，对想要研究的某一局部组织、器官或肿瘤模型的损伤或修复造成干扰和影响，而难以获得准确的研究结果。在大剂量照射时可能产生小动物提前死亡，而无法完成局部损伤的观察，造成实验失败。本实用新型试验台可以按实验动物的大小，制成不同尺寸和不同金属坐标刻度线的系列实验装置。实现了小动物局部小面积组织或器官的精准照射，最大程度避免了上述的缺点，降低了动物实验的成本。可广泛应用于实验用小鼠、大鼠、豚鼠、家兔等小动物局部放射损伤与修复研究，以及各种肿瘤和其他疾病小动物模型放射治疗的研究。

参考文献

[1]      邓琳.大鼠急性放射性胃损伤及其保护的研究[D].上海交通大学，2008.

[2]      余文军，孟宪文. 电子线射野大小对深度剂量发布影响的研究[J].医疗装备，2012，25 （9）：6-7.

[3]      杨爱洁，何信佳，安永恒等.单次大剂量X线照射对大鼠胰腺的损伤作用[J].齐鲁医学杂志，2011，26（4）：316-318.