肿瘤患者放射治疗射野外的局部防护

蒙光化 黄 军 杨思遥 杨 勇 尚海洋

贵州省黔南州中医医院肿瘤科，贵州省都匀市 558000

放射治疗距今已有一百多年的历史并成为恶性肿瘤的主要治疗手段之一。据统计，50%～70%的肿瘤患者在病程中需要采用或加用放疗治疗[1]。近十几年来，随着计算机技术、放射物理学、放射生物学以及医学影像学等多门学科的综合快速发展，肿瘤放疗技术由最初常规放疗的粗放模式走向了“高精度、高剂量、高疗效、低损伤”的治疗模式，其目的是将射线能量尽可能地集中到病变靶区，同时最大限度地保护正常组织器官的结构和功能。在实际工作中，放射治疗的实施是一个较为复杂的过程，在肿瘤患者进行放射治疗的过程中，除了射野内的有用照射以外，射野外由于散射线、机头和MLC的漏射线、穿透射线，高能光子束、电子束产生的感生放射性物质以及机体内靶组织的散射线等都会造成射野外的不同区域存在一定的剂量分布。根据ICRP第60号出版物，其公众人群年有效剂量≤1mSv,医技人员的职业照射年平均有效剂量≤20mSv[2]，而接受放射治疗的肿瘤患者受到的照射肯定远远大于这些数值，对于这样的情况需要区别对待，对于射野内的有用照射自不必说，但对于射野外的无用照射则是要求尽可能地降低。据流行病学调查资料显示，当靶区外累积剂量超过0.1Gy时，就有辐射致癌的风险发生[3]，所以我们应尽可能降低射野外人体区域照射范围和受照剂量水平，避免或降低确定性效应和随机性效应的发生及诱发二重肿瘤的风险，特别是对于一些治疗效果好、预计生存期长、年轻及有生育愿望的肿瘤患者。怎么估算接受放疗的肿瘤患者射野外不同区域所受无用照射的剂量大小，笔者设计了一个比较简单的方法来评估射野外不同区域的辐射受量情况并探讨针对这些无用照射是否需要进行局部防护及对应的防护措施。

1 实验方法及数据

1.1 实验设备器具 医科达Prsice直线加速器，XIO治疗计划系统，IBA DOSE1静电仪，FC65-G电离室，固体水(不同厚度)，铅围脖(品牌：Barad,铅当量：0.35mmPb/120kV)。

1.2 实验方法

1.2.1 方法一：将直线加速器机架和准直器置于0°,予30cm×30cm×20cm的固体水放置于治疗床面模拟患者治疗区域，按治疗室激光定位灯指示将固体水中心放置于治疗的中心。设置20cm×20cm大小照射野，连接静电仪与电离室，读出治疗室内气压温度输入静电仪作气压温度校正，设置加速器出束跳数200MU,分别将电离室探头置于距离射野10cm、30cm、50cm位置，记录静电仪读数。将铅围脖包裹电离室探头，重复上述测量过程，再次记录静电仪读数。见表1。

表1 20cm×20cm方野照射实验结果

1.2.2 方法二：将同一个肿瘤患者，这里选用宫颈癌术后放疗患者的治疗靶区，DT=50Gy,2Gy/次，分别设计相同照射野方向的5野三维适形放疗计划和调强放射治疗计划并传输到直线加速器中，将30cm×30cm×20cm的固体水放置于治疗床面，按照治疗室激光定位灯指示将固体水放置于治疗的中心，连接静电仪与电离室。首先执行三维适形放疗计划，根据MLC适形靶区后Y2方向钨门的最大位置沿治疗床纵轴分别将电离室置于距离钨门10cm、30cm、50cm处并标记相应位置，然后让加速器在QA模式下执行放疗计划模拟真实照射，记录静电仪读数。同样，将铅围脖包裹电离室探头，重复上述过程，再次记录静电仪读数。然后在QA模式下执行调强放射治疗计划，将电离室分别放置于标记位置处，记录电离室不同位置处的测量结果及探头包裹铅围脖后的测量结果，根据上述测量结果可以粗略的估计出两种不同的放射治疗技术距离靶区外10cm、30cm、50cm处照射剂量，并可以大致推算出整个放疗疗程中的射野外不同位置总的辐射受量情况。见表2。

表2 三维适形及调强放疗计划照射实验结果

2 实验结果分析

由上述两个简单的实验可以看出：(1)在进行放射治疗的过程中，除了射野内治疗用剂量分布以外，射野外的不同区域由于散射线、漏射线、穿透射线和感生放射性物质及机体内靶组织散射等因素的存在也会形成一定的剂量范围而造成无用照射，并且该剂量分布随离开射野距离的增加而迅速降低。通过粗略的使用电离室测量其辐射值知道其远远大于公众人群和医技人员所能接受的限值范围，也就是说当我们利用放射线对恶性肿瘤患者进行治疗时，除了射野内正常组织不可避免地会受到一定量的照射外，射野外的正常组织也有可能暴露在较高的辐射之中。(2)对同一患者的照射靶区，可以看到调强放射治疗计划射野外相同区域的辐射测量值高于三维适形放射治疗计划，其原因主要是由调强放射治疗计划的技术特点所决定的。调强放射治疗计划原理是将大野分割成形状不同、数量不等的子野进行照射形成剂量叠加，满足临床需要的剂量分布，其中大部分的射线能量被浪费掉，从而造成完成调强放疗计划比三维适形放疗计划需要更高的机器跳数，机器跳数越高，其散射线、漏射线、穿透射线的机会就越多，其射野外的辐射剂量也会越高。(3)当我们用铅围脖将电离室探头包裹再重复上述测量，可以看到射野外不同区域辐射测量值明显下降，由此可以看出，对于射野外正常组织进行防护是有必要的，也是可行的，尤其是照射野周围有一些对辐射敏感的比如说晶体、眼球、淋巴组织、胸腺造血组织、骨骺(儿童)、性腺等重要的组织器官时[4]，应尽可能满足放射防护最优化原则，避免或降低确定性效应和随机性效应的发生。

3 讨论

放射治疗的根本目的在于给肿瘤区域很高的治愈剂量而周围正常组织和器官接受的剂量却最少。上述实验表明，开展放射治疗时除了射野内的治疗剂量分布外，射野外的正常组织也会受到一定的辐射照射，虽然单次测量值不高，但将单次测量结果贯穿到患者的整个疗程之中可以看出，该辐射值处于一个较高的水平且远远超过公众允许的限值范围，而我们目前的放疗工作往往更多的是关注于射野内一些重要的正常组织器官的保护，而往往忽略了射野外正常组织的防护。广义上来说，根据辐射防护最优化的原则，在进行放射治疗的过程中，人体除照射靶区外的所有正常组织都需要保护，但在实际工作中这是不可能实现的，这时候可以采取就近、重要组织器官优先的原则对射野外的正常组织采取一定的防护措施。例如，对于头部肿瘤患者，在进行放射治疗时，可以使用铅围脖，铅衣覆盖颈部和胸部，保护甲状腺和心肺等重要器官；对于颈胸部的肿瘤患者，可以使用铅帽保护脑组织，护目镜保护眼球和晶体，铅衣覆盖腹部保护肠道、肾脏和性腺等组织器官；对于上腹部肿瘤患者，可以使用铅衣覆盖胸部和颈部，铅三角裤保护生殖腺；对于盆腔部位的肿瘤，则可以使用铅衣覆盖上腹部和胸部，尽可能使射野外重要的组织器官受到的无用照射降到最低，特别是对于一些预计放射治疗效果好、生存期长、处于生长发育阶段、年轻及有生育愿望的肿瘤患者，在利用放射线治疗肿瘤的同时，应尽可能考虑其放疗后的生活质量，避免或降低确定性效应和随机性效应的发生及诱发二重肿瘤的风险。射野外正常组织防护中可能存在的问题：(1)铅衣较重，会增加患者的负重感、压迫感，尤其是对部分患有心肺基础疾病或年老体弱患者憋闷感明显，甚至不能忍受。(2)现代放疗是一种高精度的治疗手段，肿瘤患者在实施放射治疗的过程中，大部分都需要脱去治疗部位的衣物，同时由于固定体架，体膜及治疗床等因素，一般铅防护用具只能覆盖在患者体表或固定体膜外而不能做到360°包裹，所以当治疗机架位于90°～270°的角度范围时，防护器具则失去防护效果。(3)铅防护器具只能对体外散射线、漏射线、穿透射线及感生放射线有防护作用，对于患者体内靶组织的散射线则无防护效果。对于调强放射治疗技术，虽然其射野外相同区域辐射测量值要高于三维适形放疗计划，但是相对于调强放疗计划能够带来更高的靶区剂量，更好地保护重要组织器官，更好的靶区适形度等优势来说，这点劣势是微不足道的。另外，对于一些良性疾病，应当根据辐射实践正当性的原则，通过权衡利弊，证明放射治疗能够给患者个人或社会所带来的利益大于可能引起的辐射危害时，方能采取放射治疗，否则，对良性疾病的放射治疗应持审慎的态度，尽量不采用放射治疗[5]。