术中放疗

术中放疗（精选6篇）

术中放疗 篇1

0前言

术中放疗技术(Intraoperative Radiation Therapy,IORT)是一种在手术中直接对肿瘤组织和肿瘤切除后的可疑肿瘤区域组织进行放射线单次大剂量照射,以最大限度的杀灭残存肿瘤细胞,保护正常组织的放射治疗方法。1964年,由日本学者首先提出并应用于临床。我国于1972年开展此项技术,我院于1986年首次开展胃癌的术中放疗。由于传统的术中放疗需要在大型固定直线加速器机房内进行,患者在手术和放疗过程中转运带来的感染、麻醉意外以及患者和操作人员的辐射防护等因素,制约了该技术的发展。近年来,德国、美国等国的公司先后研制生产了新型移动式术中放疗系统,较好地解决了上述难题。本文以德国公司生产的“Intrabeam”为例予以介绍。该系统实质上是一台具有自我防护、检查功能、可移动的微型电子加速器,可直接在常规手术室内为手术患者提供放疗,辐射防护要求低,移动灵活,操作简便,可用于全身多种肿瘤的治疗。

1 移动式术中放疗系统的构成(图1)

移动式术中放疗系统(Intrabeam)XRS放射源(X-Ray Source)、控制平台(Control console)、支持承载系统(Support System)、质量保证系统(QualityInstruments)、各种适配器(Applicators)和其他附件组成。

X-Ray Source:产生≤50kV低能X射线,重1.5kg。

Control Console:指导用户安全快捷地执行治疗方案,监控和保证治疗剂量和过程的准确无误。

Support System:通过电磁耦合机械臂将放射源精准地锁定在治疗位置,并可方便移动。

Quality Instruments:包括高精度水假体和电离室,用于调试能量和计量率分布独立验证。

Applicators:包括球型适配器(Spherical Applicator)、气球适配器(Balloon Applicators)、针型适配器(Needle Applicators)等多种适配器,可用于不同部位肿瘤的放疗。

1.X射线源;2.带电磁制动释放按钮的手柄;3.XRS放射源头和球型适配器;4.控制面板;5.带锁底座

2 主要技术参数及功能

2.1 主要技术参数

管电流范围:5μA、10μA、20μA、40μA四档可选,误差≤10%;管电压范围:40kV、50kV两档可选,误差≤10%;X射线输出稳定性:±5%(前5min),±2%(5min后);辐射分布:在软组织或水中立方反比衰减;辐射输出特性(50kV,40μA),见表1;剂量输出准确性:预置值与实测值之间的误差不超过±5%;输入剂量的位置准确性:在放疗直径40mm处误差不超过±1mm;落地机架:外形尺寸1500mm×80mm×1940mm,重279kg。

2.2 主要功能

自检功能,发现故障时,显示错误信息;内部和外部辐射监测校正功能;辐射源均匀性自动校正功能;XRS探头射束偏差校准功能;输入环境温度、气压校准输出剂量功能;照射时间保护功能,最长照射时间≤60min;治疗参数选择和设置功能;辐射输出安全自锁功能,当输出辐射源发生移动故障时,停止照射。

3 工作原理

移动式术中放疗系统的工作原理并不复杂,XRS放射源由其阴极发射的电子经30kV、40kV、50kV三档能量选择的电压加速,通过束流偏转系统的控制形成高速电子流打在金靶上,产生最高能量50kV的X射线,这个过程由内部监控系统进行反馈并可调。根据治疗需要,还可将产生X线的靶端与各种规格的适配器连接。常用为球形适配器,其上半圆部分为金属钨,可将X射线方向遮挡以保护操作人员,并形成低能、高剂量、各向同性的X线均匀地作用于治疗区。各种适配器均有连接轴与XRS放射源直接相连,并使产生X线的金靶端置于适配器的圆心。支持承载系统利用电磁耦合技术确保连接放射源的适配器精准可靠地定位于治疗区。整个治疗方案的设定、操作均通过控制平台实现。标准的工作流程是:外科医生切除肿瘤后,根据肿瘤区域可疑残余肿瘤组织情况,选择相应的适配器和治疗剂量,由控制系统确定照射时间,经物理师确认后,将适配器接上放射源,支架装上消毒罩,适配器经过承载系统锁定在治疗位置,照射部位以轻铅板屏蔽覆盖以保护操作人员,全部准备工作完成后即可实施照射治疗。

4 临床应用

移动式放疗系统的独特性在于其使用灵活、精确、安全、无需对手术室进行特殊辐射防护改造。其产生的低能X射线通过适配器各向同性发射,直接对准肿瘤组织及肿瘤切除后的残余组织,进行单次大剂量照射,照射深度为1～2cm,最大限度地杀死肿瘤细胞,照射范围以外辐射能量急速下降,使周围健康组织得到保护,因而在临床上得到广泛的应用。据国外文献报道,目前该系统已成功应用于头颈部肿瘤、颅内肿瘤、乳腺癌、膀胱癌、子宫癌等肿瘤及残存肿瘤组织的术中放疗。伦敦大学医院的Tobias JS报告了185例直径为0.4～4cm的乳腺癌患者的治疗结果,22例仅用术中放疗,163例采用术中放疗后加外放疗,随访5年,结果无论肿瘤控制还是乳房外形均令人满意,仅有1例局部复发,且治疗并发症较低,仅1例出现局部皮肤放射性坏死。本文作者认为,术中放疗的应用,使大量早期乳腺癌患者保留乳房成为可能,而疗效与切除乳房根治术无差异。美国学者Algur E等,用术中放疗系统治疗了24例复发和进展期直肠癌患者,其回顾分析显示,在这组难治性病例中,患者进行术中放射治疗耐受性较好,随访15个月,21例病例均获得肿瘤局部控制,局部复发患者1年生存率为92%,进展期肿瘤患者1年生存率为100%。瑞典学者Curry WT等用术中放疗系统治疗脑部转移肿瘤患者,60例患者均在接受组织活检后,直接进行术中放射治疗,结果与肿瘤切除后结合体外立体定向放射治疗效果相当,81%的病例获得肿瘤局部控制,96.6%的病例无明显副反应发生。应用术中放疗技术,日本学者已将Ⅱ期、Ⅲ期胃癌的5年生存率提高到84%和64%。

5 小结

肿瘤是严重危害人民健康的重大疾病,据统计,我国每年约有200～220万新生肿瘤患者,总计有600余万肿瘤患者,其中有60～70%的肿瘤病人需要接受放射治疗以争取根治或姑息治疗,以改善生活质量。Intrabeam的应用,在日益强调肿瘤患者综合性和个体化治疗的今天,无疑具有重要的意义。截止2010年5月,全球共有83台术中放疗系统投入使用,其中,欧洲地区59台,美国17台,亚太地区7台。近两年来,我国也有数家医院引进了该设备,并投入使用。随着时间的推移,其明显的技术优势必将在肿瘤的治疗中得到充分的应用和发挥。

参考文献

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[2]J S Vaidya,M.Baum,J S Tobias,et al.The novel technique ofdelivering targeted intraoperative radiotherapy(Targit)for earlybreast cancer[J].Annals of Oncology,2004,28(4):447-454.

[3]Curry WT,Cosgrove GR,Hochberg FH,等.脑部转移立体定向介入放射外科[J].J Neurosurg,2005,103:630-5.

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[7]刘红,张玉君,姜蕾.四肢软组织肉瘤术中放疗的临床观察[J].中外医疗,2008,28(26):168.

术中放疗 篇2

关键词：术中放疗,加速器,剂量

术中放疗(intra-operative radiation therapy,IORT)是指在手术中充分暴露瘤床、未能完全切除或未切除肿瘤及周围淋巴结,在直视下把放射敏感的正常组织牵拉到照射野外,用照射筒对准肿瘤区进行一次大剂量照射,以期最大限度杀灭肿瘤细胞,防止或减少正常组织损伤的一种有价值的治疗方法[1]。IORT开展初期,患者样本量比较少,大多数肿瘤中心采用传统固定式直线加速器在肿瘤放射治疗部门的带防护屏蔽设计的直线加速机房进行。该技术开展工作效率相对比较低,加速器经常有相当长的时间不能做常规放疗而用于准备和等待IORT患者。近年来,随着放疗新技术的发展,一种专门用于术中放疗的移动式加速器问世,由于其治疗实施方便灵活,给术中放疗的广泛开展带来新的特点。移动式加速器是配备在手术室的专用术中放疗加速器,可以在手术室开展IORT,减少了昂贵的防护屏蔽要求,使IORT的实施过程更容易。尽管固定式和移动式加速器开展IORT具有许多相似之处,但还是有一些重要方面具有差异性。本文从工作复杂程度、麻醉风险、放射防护、加速器能量、结构、运动可操作性、电子线束流特性(中心轴百分深度剂量、束流平坦度和对称性)、固定式加速器与移动式加速器质量保证、开展术中放疗注意事项等方面探讨和比较了固定式加速器与移动式加速器开展术中放疗的特点。

1 固定式和移动式加速器用于电子线IORT相同点

固定式和移动式加速器都采用电子线进行浅表放射治疗,使用限光筒将束流限制到感兴趣手术区域。治疗是在患者麻醉下无菌消毒环境中进行的单次大剂量放疗,可以采用多野治疗不同的区域、大野或更好的适形靶区体积。束流修正包括在限光筒末端或患者表面放置补偿膜以提高表面剂量以及采用挡铅屏蔽危及器官、组织或匹配射野形状。固定式和移动式加速器都需要配置专用治疗附件,包括一台便于患者IORT摆位的治疗床,它能提供比较大的运动范围(包括垂直运动、侧向径向运动和倾斜),以便于配装加速器治疗头限光筒;一套术中放疗专用限光筒和物理剂量测量设备。

2 固定式和移动式加速器用于电子线IORT不同点

2.1 工作复杂程度及麻醉风险

固定式加速器一般安装在肿瘤放疗科的加速机房,开展IORT时患者必须在麻醉状态下,消毒无菌环境中从手术室运送到治疗室,在麻醉师和手术护士配合下将与手术床相连的各种麻醉仪器、手术器械进行连贯地整体移动,患者运送难度比较高。其次,加速器、加速机房、手术室到加速机房的运送通道需要进行消毒灭菌,此过程必须长时间中断常规肿瘤患者的放射治疗。加速器治疗室按无菌手术室要求准备,并请医院感染控制室认定监测。常规用0.02%过氧乙酸消毒液擦拭墙面、地板、台面以及加速器外表部分,室内空气用紫外线灯消毒,术前连续做3次空气培养,空气细菌数(CFU/m3)≤200为合格,并将监测数据保存备案。因此,固定式加速器开展IORT工作复杂程度较高,患者麻醉和感染风险比较大。

移动式加速器在无菌的手术室开展IORT,麻醉设备相对固定;手术室工作人员精通消毒过程,IORT开展不影响常规放疗;手术患者麻醉、感染的风险相对比较小。

2.2 放射防护

固定式加速器要求专用带防护屏蔽的加速机房,防护设计费用比较高,而且必须在加速机房附近设置专用IORT手术室,全面配备手术设备,如移动式麻醉机、监护仪等,手术室使用效率比常规手术室低。

移动式加速器主要用于没有放射防护屏蔽的手术室,它自身带有射线阻挡器,用于机架所有运动方向阻挡原射线,放射泄漏主要来自光子泄漏、散射线和电子线产生的X线污染。由于电子线散射具有一定射程,大多数常规手术室墙足够阻挡电子线散射,因此,移动式加速器对房间防护要求低,可用于无防护屏蔽的手术室,但是射线阻挡器的设计缩小了患者放疗摆位空间,对IORT的实施产生一定的影响。由于在无防护屏蔽的手术室开展IORT,非控制区每年1 mSv,控制区每年50 mSv曝光剂量的限制,使每周只能对有限数量的患者进行IORT治疗。为了防止相邻手术室,特别是楼下房间剂量超量,最大束流能量限制到10～12 MeV,限制靶区深度为几个厘米。另外,需要配备专用储藏室,最好具有足够防护屏蔽措施,便于进行机器试运行调试、维修和剂量学测试时可以进行大剂量出束曝光。

2.3 加速器能量、结构、运动可操作性

固定式加速器一般具有电子线和X线两种射线,电子线最大束流能量可以达到12～18 MeV,治疗靶区的深度相对比较深,加速器结构比较复杂,故障率和维修成本相对较高。

移动式加速器只有电子线一种射线,射线能量4～12Me V,结构比较简单,故障率和维修成本相对较低。机头运动范围大,以更好的适应患者摆位需要。例如Mobetron的设计勿需偏转磁铁即可获得对能量的控制,特制磁控管的RF射频功率被分割,其中1/3的能量注入到加速器的第一波导(管),使其能量保持为4 MeV。其转移出的射频功率可以被水负载吸收,也可以注入到加速器第二波导(管)。随着第二波导的功率的增加,第二波导的微波相位同时调节到保持加速器结构中的最优化共振条件,以形成一条可变的能量谱。这种技术提供了4～12 MeV的电子能量,产生X线泄漏比较少,但是治疗深度与固定式加速器相比比较浅。

2.4 电子线束流特性

2.4.1 中心轴百分深度剂量

图1显示12 MeV电子束,10 cm电子限光筒,固定式加速器与移动式加速器中心轴百分深度剂量的比较。由于移动式加速器具有更大的能量梯度和散射电子,百分深度剂量曲线比固定式加速器具有更高的表面剂量。

2.4.2 束流平坦度和对称性

图2显示12 MeV电子束,10 cm电子限光筒,固定式加速器与移动式加速器在最大深度处剖面曲线的比较。由于源皮距、散射箔片和限光筒设计不同,移动式加速器比固定式加速器具有更好的平坦度,两者对称性相似。

3 固定式加速器与移动式加速器质量保证

加速器质量保证工作是确保术中放疗准确进行的关键,无论是固定式加速器还是移动式加速器都需要根据TG40报告和TG48报告关于加速器机器IORT有关QA的要求,从机械运动和剂量特性等方面制定术中放疗质量保证相关措施。

机械运动方面检查加速器机架运动范围、速度、控制及运动精度,手术床推行方向控制、推行阻力、升降运动,紧急停止系统、安全报警系统、门链锁、出束灯、声音提醒正常,限光筒、挡铅附件检查等。

剂量系统检查包括束流特性:能量、表面剂量、剂量率、X线污染、剂量系统连锁、电离室线性度、重复性、第二电离室精度等,主要有以下几个方面:

(1)电子线输出稳定性每日使用前检查、每月校正。

(2)电子线治疗深度剂量、平坦度对称性每月检查、每年检查。

(3)限光筒输出因子、能量、不同机架角度输出每年检查。

(4)电离室线性度、限光筒对接系统每日安全检查。

移动式加速器每天运送到手术室时要进行部分拆分,为了减少质量和漏射线,未采用可调整的准直器和偏转磁铁,这些设计简化了整个系统,但是使电子线能量更依赖于微波的变化以及与加速管的耦合[2],因此移动式加速器除了上述QA措施外,要求每天使用前检查电子线输出和能量。另外,移动式加速器限光筒采用软对接方式,易对治疗射野的平坦度和对称性产生影响,需要每天检查确保对接系统安全可靠,每月检查射野平坦度和对称性。可见,移动式加速器一方面需要比固定式常规加速器更频繁的束流测试,另一方面移动式加速器用于没有防护屏蔽的手术室。从放射防护安全角度考虑,用于QA的出束时间越少越好,这是我们制定QA措施时需要关注的问题。

4 固定式加速器与移动式加速器开展术中放疗注意事项

无论是固定式加速器还是移动式加速器,术前技术人员应对机器运行情况做一次全面、认真的检查。对机器运行中的各种参数,可能选用的各种剂量以及机器的剂量率等均应逐一进行检查、调试、核对。

固定式加速器术中运送患者移动治疗床时,在麻醉师和手术护士配合下把与手术床相连的各种仪器以及手术、麻醉器械保持连贯,整体移动。与医生密切合作,操作治疗床升降。各方向运动时要平稳,切不可忽快忽慢运行。

固定式加速器与移动式加速器照射摆位时,操作人员在医生指导下用手控制器微调床面高度确保限光筒缓缓进入胸腔或腹腔,防止限光筒挤压正常器官、大血管,并尽可能使限光筒贴近病灶。术中放疗限光筒装置各衔接部位应保持同轴紧密连接,避免各关节之间形成夹角而造成照射野内剂量分布的不均匀[3]。放疗物理师配合医师根据肿瘤浸润的深度及肿瘤的大小,选择不同的限光筒以及不同的能量(选择能量的原则是肿瘤后的正常组织得到最小剂量),根据处方要求计算加速器出束剂量,制定初步治疗方案,通过高年资医师和物理师二级审核确定治疗计划后,才可执行术中放疗。

照射前撤离治疗室时,应再次检查输液通路和机械通气系统以及麻醉监护设备。患者头面部和胸腹部尽量置于摄像机监视范围内,以便照射时通过遥控摄像系统严密监测血压、心电图、脉搏、氧饱和度和各参数。发现异常情况立即停止照射,及时进行处理。

5 结论

术中放疗集中了外科手术和放射治疗的优点,克服了它们各自的不足,是一种有效又大大缩短疗程的综合治疗手段,在提高疗效的同时最大限度地保护了周围正常组织[4]。

开展术中放疗需多科室密切配合,严密组织,严格无菌观念,精心机器操作,以确保该项技术安全、稳妥、顺利地开展。采用常规固定式加速器开展术中放疗,节省设备购置费用,但是治疗前后过程更复杂,患者运送难度较高,增加了麻醉手术的时间及风险性,且需要手术室与加速机房相邻,影响常规放射治疗连续进行。移动式加速器开展术中放疗是另外购置专用术中放疗加速器,结构简单,操作相对比较方便,束流平坦度较好,表面剂量有所提高,一台加速器可以用于多间手术室,但质量保证更要关注能量和输出的变化,摆位空间比较小,需要专用储藏室。

参考文献

[1]Mitsuyuki Abe.Intraoperative radiation therapy[J].J Euro RadiatOn-col,1997,43(2):4.

[2]AAPM Radiation Therapy Commitee.Intraoperative radiation therapy using mobile electron linear accelerators[R].AAPM Radiation Therapy Committee Task Group:72.

[3]罗伟,刘孜,玛黎清,等.盆腔术中放疗限光筒的设计[J].医疗设备信息,2005,20(9):4-5.

术中放疗 篇3

术中放疗(intraoperative radiation therapy,IORT)是指经手术切除肿瘤病灶之后,借助手术暴露不能切除的病灶,对术后瘤床、残存灶、淋巴引流区或者原发病灶,在直视下进行大剂量照射。这种方法自20世纪60年代Abe教授首次成功应用于临床以来,至今已有数十年的历史[1,2],目前已经成为治疗多种肿瘤的有效手段[3]。

我院于2008年购进Mobetron可移动式术中放疗加速器,迄今为止,已经治疗患者100余例,涉及乳腺癌、直肠癌、舌癌、腹膜后肿瘤、纤维肉瘤等多种肿瘤,取得良好的治疗效果。

在进行治疗的1年多时间里,我们对机器进行了详细而严密的质量控制与质量保证,现就各项结果,针对其短期稳定性进行分析。

2 材料与方法

2.1 Mobetron简介

Mobetron移动式术中放疗加速器由美国IntraOP公司生产,可分为治疗单元、调制单元、控制单元等3个部分。与常规加速器相比,它采用X波段高频磁控管(10 GHz),仅产生高能电子线。其质量和体积都远远小于常规加速器,因而可以在手术室内自由移动。

Mobetron采用高能电子线进行治疗,具有4、6、9、12 MeV等4挡能量,治疗剂量率为1 000 c Gy/min,标称源皮距为50cm。治疗机头下方安放有联动射线阻挡装置(beamstopper)以减少射线污染。

治疗限光筒全部为圆形,按其断面可分为0°、15°、30°等3个角度,直径从3 cm到10 cm按0.5 cm等差递增,共15种。限光筒通过适配底座与固定系统相连,再通过固定系统固定在手术床上。限光筒还配有一套大小与限光筒断面形状相同、厚度分别为0.5、1.0 cm的组织补偿器,用于提高表面剂量。

治疗时,首先将限光筒安放于患者需要照射的部位,再通过固定系统将其固定在手术床上。然后移动加速器,利用激光软到位系统进行并实现射束中轴与限光筒中心轴的对准。最后在控制单元上进行治疗。

2.2 测量设备

在ATP和commissioning[4]阶段,我们采用PTW MP3水箱进行数据采集。在日常质量保证(QA)、质量控制(QC)工作中,使用随机附带的专用测量系统进行测量。包括PTW0.6 cc电离室,CNMC 5861剂量仪,剂量测量模体(IntraOP QA Phantom)。

IntraOP QA Phantom如图1所示,包括一套固定装置、一个直径10 cm的质量保证限光筒、一套电离室模块。固定装置可以将限光筒直接固定于机头上,而不需要进行激光软对接。限光筒下方连有一圆柱形聚乙烯模体,模体侧面开有一高为10 cm的缺口,以插入配套的测量模块。测量模块为同等材料制成,一套共8个,侧面开有电离室插口,分别对应不同能量的Dmax和D50。测量时将电离室插入插口即可方便地测量不同能量在Dmax和D50处的输出剂量。

尽管系统自带多个限光筒,但是本文所有测量均基于QA限光筒进行。

2.3 测量方法

由于Mobetron独特的使用环境,具体质量保证、质量控制方法与常规加速器有较大区别[5]。对于其短期稳定性的分析主要包括3个方面:长时间停机/开机输出稳定性、日常输入量稳定性、射束能量稳定性。

Mobetron停放于手术室,一般不保持长时间开机,只有术中放疗前才提前开机预热。因此,对于日检,通常于手术日的前一天晚上或者当天早上进行。主要检测其输出量(Dmax处输出量)和能量稳定性(D50/Dmax)。每次出束500 MU,剂量率为1 000 MU/min。

为分析其短期稳定性,在最初的一个月,我们还分别于手术日前晚、当天早上以及当天晚上对机器进行测量,以分析其开机后长时间停机以及长时间开机对机器稳定性的影响。

而日常输入量稳定性、射束能量稳定性的分析则与普通直线加速器类似。

3 结果

3.1 持续停机/开机剂量输出稳定性分析

为分析其短时间持续停机/开机时的稳定性,从最初一个月12 Me V Dmax点的输出剂量测量结果中,取出前20对结果进行分析,结果如图2所示。从结果中可以看到,3个不同时间段的测量结果都在许可范围之内(±3%),而实际上20对结果的偏差都在±2%以内。

4挡能量在术中放疗前夜持续停机以及当日持续开机时的输出稳定性变化如表1所示,可以看出,无论是停机数小时后重启(手术日前晚-手术日当天早)还是长时间开机运行后(手术日当天早-手术日当天晚),机器的输出稳定性都保持在±2%以内。因此,测量时间对质量保证结果影响并不大。

3.2 日检剂量输出稳定性分析

各个能量的输出稳定性结果如图3所示,可见Mobetron的输出稳定性都在许可范围(±3%)之内,实际上20对结果各挡能量的输出偏差都在±2%以内。

3.3 输出能量稳定性

电子线的能量输出稳定性用D50/Dmax来评价,4挡能量的稳定性如图4所示。其稳定性都在±3%以内。

4 讨论

在我院购进Mobetron移动式术中放疗加速器并进行治疗的1年多时间里,其稳定性得到了充分验证。本文着重分析了机器的短期稳定性。从分析中可以看出,机器在持续停机或者持续开机后,其剂量输出量的变化基本在±2%之内,这说明对机器进行日检的时间安排更具有灵活性,可以安排在手术前一天晚上或者手术当天早上。我们一般将测量安排的前一天晚上,这主要出于如果出现问题,可以当夜抢修,而不影响第二天的正常手术。

机器的输出稳定性基本保持在±2%之内。在后续的测量中,4 MeV能量的输出量有时变化略大于±2%,这可能与机器未充分预热有关。机器标准预热时间为12 min。在治疗时,为保证机器预热充分,预热时间都保持在30 min以上。

机器能量的稳定性对于术中放疗来说最为重要,因为能量的变化直接导致表面剂量、剂量深度等的变化。研究发现,Mobetron移动式术中放疗加速器输出能量的稳定性保持在±3%以内,能够满足临床需求。

从分析中可以看到,Mobetron移动式术中放疗加速器具有很好的短期稳定性,能充分满足临床使用要求。我们将继续对机器进行详细的质量保证与质量控制,以分析其长期稳定性。

参考文献

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移动式术中放射治疗技术及进展 篇4

在上个世纪30年代放疗发展的初期,一些欧美的放射治疗学者,就开始IORT的探索,但限于所使用的是低能接触治疗机,输出量低,穿透力差,剂量分布不均匀且照射面积小,因而均未能取得显著的临床效果。随着高能量直线加速器等的发展,IORT逐渐在发达国家进入临床应用,对腹腔、胸腔、颅内以及软组织多部位的肿瘤,不断取得了一些其它治疗方法所未能达到的较好成绩。近年来我国一些单位亦积极开展了IORT的研究并取得了一定的临床经验。在过去的几十年里,IORT都是利用常规直线加速器进行治疗,需要将手术中的患者从手术室移到放射治疗机房接受术中放疗,增加了手术风险,阻碍了IORT的推广应用。1997年,首台可移动式术中放疗加速器在加利福尼亚大学投入使用,其较小的体积、较轻的重量、较低的防护要求使得机器可以在手术室里面直接使用,同时可移动性使同时为多台手术提供术中放疗成为可能,于是术中放射治疗又获得了新的发展。

1. IORT的优点

肿瘤是一种全身性疾病,手术治疗并不能解决肿瘤治疗的所有问题,在某些情况下,癌组织与重要的组织脏器关系紧密,手术达不到根治的目的。IORT既可在直视下直接照射手术后残余病灶,加强手术根治的作用,又降低了照射治疗的剂量,减少了对周围组织结构的放射性损伤,降低放射治疗的并发症。同常规外照射相比,IORT具有下述诸多的优点:

(1)照射剂量大,一次性照射的剂量可以相当于常规外照射的20-30倍。杀伤力强,可直接杀伤手术后残留的癌细胞;

(2)在直视下进行治疗,放射野精确,正常组织能够被最大限度地排除或遮挡在照射野外,从而有效地保护正常组织,减少放疗并发症;

(3)术中照射野的外围是肿瘤最容易复发的部位,通过照射可大大降低肿瘤的局部复发率;

(4)IORT将放射治疗与肿瘤的手术治疗结合在一起,手术中由外科、放疗科专家协同确定术中放射的范围、深度及剂量,充分发挥了多科室强强联合的优势,对提高疗效、及时治疗,防止肿瘤扩散有重大意义。

(5)缩短手术与其他治疗方式的间隔和治疗时间,应用IORT术后可减少照射范围内皮肤的损伤,住院时间明显缩短。

2. Mobetron特点

Mobetron是由美国Intraop公司生产的最新移动式术中放射治疗系统,其经过重大改进的电射线束加速器,专为术中设计,其优异的性能,灵巧的设计,广泛的适用性,显著提高了术中放疗的临床应用。Mobetron系统拥有专利性的X频带技术加速器,使加速器的尺寸减少到1/3左右,加速器的袖珍化使Mobetron系统移动非常方便,而且一系列高超技术设计,超高的稳定性、先进性的自动化计量系统、广泛的适用性,与常规加速器形成鲜明对比,其专利性的技术和独特设计,使其当之无愧处于世界术中放射治疗设备的最前沿水平。

Mobetron在电子模式下工作,射线束流被极大减少而产生极少射线泄漏。Mobetron的设计不需要偏转磁铁即可获得对能量的控制,而应用偏转磁铁是常规加速器的设计中导致泄漏的主要原因。在Mobetron中,特制磁控管的RF射频功率被分割,其中1/3的能量注入到加速器的第一波导,使其能量保持为4MeV。其转移出的射频功率可以被水负载吸收,也可以注入到加速器第二波导。改变进入第二波导的功率大小可以调节输出能量。随着第二波导的功率的增加,第二波导的微波相位同时调节到保持加速器结构中的最优化共振条件,以形成一条可变的能量谱,这种技术提供了4MeV-12MeV的电子能量而不产生X线泄漏。新一代的Mobetron用于现代化层流手术室,使手术患者可以按常规准备进入手术室,无需长途转运,降低安全意外风险,降低了感染的机率。既便于外科医生开展工作,又为患者节约时间和费用。

3. Mobetron的适用范围

Mobetron可广泛应用于普外科、胸外科、泌尿科、妇科、颅脑外科、耳鼻喉科、口腔科等科室的肿瘤术中治疗。其适应症包括呼吸、消化、泌尿生殖、神经、骨科系统及软组织肿瘤等几乎全部适用于手术治疗的恶行肿瘤及部分良性肿瘤。

相信随着IORT与其他多种治疗技术联合应用的研究进展,更多认为“难治”的肿瘤将可望获得根治,虽然近年来已使用物理剂量分布更好的阳离子、重粒子射线以及生物效应更好的快中子进行治疗,然而这些射线复杂而昂贵的发生装置严重地限制了其广泛的应用,从这一点来看,目前IORT将继续在未能根治切除的体内深部肿瘤和放射性抗拒的肿瘤治疗方面具有其特殊的积极意义,其应用将更加广泛。我们也期待有更好、更高水平的术中放疗设备投入使用,造福患者。

摘要：术中放射治疗技术是一种既古老又新生的放疗技术,本文简要介绍了其发展历程,并以世界术中放射治疗设备的最新设备Mobetron为代表,简述了其优点和应用。

关键词：术中放射治疗

参考文献

[1]Sawaki M,Sato S,Noda S,et al:Phase I/II study of intraoperative radiotherapy for early breast cancer in Japan.BreastCancer,2011.

[2]Kimple RJ,Klauber-DeMore N,Kuzmiak CM,et al:Cosmetic outcomes for accelerated partial breast irradiation beforesurgical excision of early-stage breast cancer using single-dose intraoperative radiotherapy.Int J Radiat Oncol Biol Phys79:400-407,2011.

[3]Sawaki M,Sato S,Kikumori T,et al:A phase I study of intraoperative radiotherapy for early breast cancer in Japan.WorldJ Surg 33:2587-2592,2009.

术中放疗 篇5

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2008年1月—2010年1月在我院住院分娩的妇女, 其中行剖宫产术871例, 自愿要求剖宫产术中放置宫内节育器的足月妊娠妇女60例, 孕周 (39±1.6) 周, 年龄24岁~38岁, 孕次1~4次, 产次1~2次。60例妇女均无放置节育禁忌证[2]:既往有月经过多、月经频发、不规则阴道出血;生殖器炎症、生殖器肿瘤及生殖器畸形;全身急慢性疾病;凝血功能障碍;妊娠合并症:宫腔感染, 宫腔内妊娠组织残留;剖宫产时胎盘娩出后放置有潜在感染或出血可能;有铜过敏史者, 不能放置载铜节育器。术中麻醉选择腰麻, 术者操作熟练, 术中子宫收缩好, 出血少, 手术要求术中无羊水胎粪污染及胎膜早破, 无产程观察时间长、检查次数多、操作多者。

1.2 方法

我院采用腰麻下行子宫下段剖宫产术, 在胎儿及胎盘娩出后, 以碘伏纱布擦宫腔2次, 数分钟后观察子宫收缩情况, 子宫体积由大变小, 子宫由软变硬, 宫腔无活动性出血, 子宫外观出现皱褶, 说明子宫收缩好, 术中出血少, 可以放置宫内节育器。暴露子宫底部, 左手握住子宫底, 右手持宫内节育器引导放置器送至宫底, 此时左手可感觉到放置器顶端达子宫底, 释放尾丝, 按下尾丝控制钮缓慢推入, 使固定锥进入子宫底肌层。取出放置器, 轻拉尾丝确定固定锥已牢固地固定于子宫底肌层后抽出尾丝, 使连接6个铜套的环形丝线固定于子宫腔内, 再缝合子宫切口, 常规关闭腹腔。术后予以预防感染, 留置尿管, 观察子宫收缩及阴道出血情况。

1.3 观察指标

观察术中出血量、术后24 h内出血量、术后血性恶露持续时间、术后肛门排气时间、术后住院日。观察术后带节育器妊娠、脱落、因带器不适取出及继续带器情况。

2 结果

60例剖宫产术中放置宫内节育器均一次性放置成功, 术后随访1年, 术后12个月带器妊娠1例, 超声显示宫内节育器位置正常, 在我院门诊常规消毒下行人工流产术, 同时取出宫内节育器, 节育器取出顺利, 人工流产顺利。无节育器自然脱落, 2例因术后阴道出血多、淋漓不断, 行预防感染、止血、加强子宫收缩、对症治疗无效, 应患者要求于带节育器4个月后取出。使用6个月后继续带节育器者58例, 占96.6%, 使用12个月后继续带节育器者57例, 占95%.

本组资料显示, 剖宫产术中放置宫内节育器手术时间、术中出血量、术后24 h内阴道出血量、血性恶露持续时间、术后住院日、术后肛门排气时间与单纯行剖宫产术者无差异。

3 讨论

随着生活水平的提高、人们观念的改变、巨大儿的增多、医患关系的紧张、剖宫产指征的相对放宽, 剖宫产率逐年增高, 剖宫产术中对子宫造成的机械性损伤或改变, 使其在意外妊娠后人工流产的难度和风险大大增加。因而选择长效节育器, 提高带器成功率, 减少并发症至关重要。我们选择的吉娜固定式宫内节育器是一种长效节育器, 其有效时间在10年以上, 理论上可维持29年。一个育龄妇女选择剖宫产术时上节育器, 如带器适合, 可安全度过生育期, 29年后取出节育器, 其年龄已达绝经过渡期或绝经期, 可以大大降低意外妊娠的风险, 降低意外妊娠给妇女所带来的身心伤害, 为家庭节约不必要的开支, 此方法简单易行, 经济实惠。

放置宫内节育器是一种较为广泛的避孕方法, 我国目前传统的方法是剖宫产术6个月后放置节育器。如果产后6个月内卵巢恢复排卵, 此期发生无保护性生活, 可导致意外妊娠;且产后6个月内卵巢无规律性排卵, 月经不规律, 无法计算安全期, 选择安全期避孕有一定困难。有人认为哺乳闭经是一种避孕方法, 殊不知有人可在产后月经未复潮时再次怀孕, 一旦意外妊娠也不易发现。人工流产或药物流产作为避孕失败的补救措施, 也可给妇女带来一定的创伤, 同时不利于有效地母乳喂养, 不利于婴儿的生长发育, 且对家庭来说, 也增加了人力、物力、资金的消耗, 不利于家庭的和谐稳定。钱杨学等报道剖宫产手术同时放置节育器取得较好效果[3], 故我院施行剖宫产术中放置宫内节育器, 避免了二次宫腔操作, 术中常规以碘伏纱布擦拭宫腔, 相当于直视下行清宫术, 可将宫腔内残留的胎盘、胎膜组织清除, 故术后阴道出血者少, 很少发生产后出血或晚期产后出血, 术后常规予以预防感染治疗, 可以减少感染概率。剖宫产时放置宫内节育器, 可减少哺乳期妊娠, 从而降低哺乳期妊娠造成的风险, 能够避免剖宫产后6个月即哺乳期放置节育器因子宫软易发生子宫穿孔、节育器异位等并发症, 且有些妇女选择计划性剖宫产术, 无阴道试产宫颈扩张, 宫颈组织较硬, 宫口较紧, 需宫颈扩张才能上节育器, 所以剖宫产时放置节育器具有可行性, 可以使无放置节育器禁忌证的剖宫产患者一次手术获得双重收益。

参考文献

[1]邓明艳.剖宫产术中放置节育器的临床观察[J].临床合理用药, 2010, 6 (10) :73.

[2]丰有吉.妇产科学[M].第2版.北京:人民卫生出版社, 2010:421.

术中放疗 篇6

利用术中放疗(intraoperative radiation therapy,IORT)治疗肿瘤最早可以追溯到1909年Carl Beck博士试图用于胃癌的治疗,至今已有100多年的历史[1,2],目前已经成为治疗多种肿瘤的有效手段[3]。在过去的数十年间,术中放疗都是利用常规直线加速器,在放疗机房中进行治疗,仅有少数是直接在手术室中进行照射[1,2,3,4]。直到1997年,首台可移动式术中放疗加速器在加利福尼亚大学投入使用,其较小的体积、较轻的质量、较低的防护要求使得机器可以在手术室里直接使用。而可移动性则使同时为多台手术提供术中放疗成为可能。术中放疗又获得新的发展。然而,在辐射安全方面,却出现新的问题。原先实施术中放疗的常规直线加速器机房通常都是建于地下或者单独位于某独立建筑,周围相邻房间没有办公室等办公场所,远离人群密集区。且机房都是经过特殊设计,具有很好的屏蔽效果。而手术室却正好相反。手术室的周围有走廊或者其他手术室,上下楼层有病房或者办公室,都有人员长时间驻留。这些人员不同于放射工作人员,应该得到特殊标准的防护。

尽管可移动式术中放疗加速器在全球,尤其是在欧洲发展很迅速,但是有关这些设备的辐射安全方面的文献却并不多。前人的研究成果或因初始条件相异[5]或因侧重点[6]不同,不尽符合我院使用的Mobetron可移动式术中放疗加速器的实际情况[7,8]。就此,我们对其周边辐射受照情况进行测量和分析。

2材料与方法

2.1 Mobetron简介

Mobetron[4]移动式术中放疗加速器由美国Intra OP公司生产,可分为治疗单元、调制单元、控制单元3个部分。与常规加速器相比,它采用X波段高频磁控管(10 GHz),仅产生电子线用于治疗,具有4、6、9、12 Me V等4种能量,如表1所示。治疗剂量率为1 000 c Gy/min,标称源皮距为50 cm。其治疗单元采用C型臂设计,如图1所示。加速器机头就安放于C型臂上。在电动机带动下,机头既能够沿C型臂作等中心旋转(包括在AB平面内旋转±45°,在GT平面内旋转±30°),也可以作左右前后各±5 cm幅度的平移。机头还可在垂直方向升降±15 cm。治疗机头下方安放有联动射线阻挡装置(beam stopper)以减少下方射线污染。

注:1 in=2.54 cm

治疗限光筒全部为圆形,按其断面可分为0°、15°、30°等3个角度,直径从3~10 cm,按0.5 cm等差递增,共15种。限光筒通过适配底座与固定系统相连,再通过固定系统固定在手术床上。限光筒还配有一套大小与限光筒断面形状相同、厚度分别为0.5、1.0 cm的组织补偿块,用于提高表面剂量。

治疗时,首先将限光筒安放于患者需要照射的部位,再通过固定系统将其固定在手术床上。然后移动加速器,利用激光软到位系统进行实现射束中轴与限光筒中心轴的对准。最后在控制单元上进行治疗。

2.2测量环境

手术室周边环境复杂,如图2所示。我院的Mobetron安放于2楼1号手术间,其周围有手术室、控制室、走廊,常有人员驻留;楼上为储藏间;楼下为办公区,有多个办公室,有工作人员长期驻留。我们的测量将着重针对这些区域,测量点示意图如图3所示。

注:图中A~I为感兴趣测量点;粗线部分为墙体;细线部分为门窗;中间图标为术中放疗加速器位置

注:图中A~G为感兴趣测量点;数字为房间号

2.3 测量设备

测量由我院会同解放军疾病预防控制所共同进行。测量依据为《电离辐射防护与辐射安全基本标准》(GB18871—2002)[9]和《医用电子加速器卫生防护标准》(GBZ 126—2002)[10]。检测仪器为Radiagem 2000探测器、SG-2R辐射检测仪。其整体测量不确定性为15%,不确定性由比释动能不确定性、测量位置不确定性、能量响应不确定性等诸多方面共同构成。

2.4 测量条件

测量时,尽量模拟实际治疗条件。测量能量仅使用机器最大能量12 Me V;加速器机头和机架均设为0°;采用10 cm直径、0°端面治疗限光筒;下方放置30 cm×30 cm×30 cm有机玻璃水箱,水面与限光筒相切;水深设为20 cm,以与大部分手术受照射组织厚度相当。

3 结果

手术室周边漏射剂量如表2~3所示。在手术室周边,人员驻留时间较长的是控制室和相邻手术间。在控制室的E位置,漏射剂量最大,达到27.7μSv/h,这主要是由于门下方的缝隙造成。而其他位置,如观察窗附近、术中控制台操作位附近、相邻手术间等位置漏射剂量相对较小。手术室周边其他地区,如内走廊、外走廊,主要为护士驻留。污染走廊主要为保洁人员驻留。这些区域的漏射剂量相对很小,并且在照射过程中,很少有人员驻留。

手术室楼下为办公区,有工作人员长时间驻留。其漏射剂量如表4所示。其中漏射最大的D处,因为它刚好位于测量时机器的正下方。

注:*年极限漏射剂量:极限条件下,即每周5例,每例照射20 Gy,照射能量12Me V条件下,感兴趣测量点的每年漏射剂量。**160例漏射剂量:每例照射20 Gy,照射能量12 Me V条件下,感兴趣测量点的160例漏射剂量。

表2~4中各数据均为测量点附近最大泄露剂量。手术间同层临近区域,污染走廊墙、控制门、控制室观察窗附近泄露剂量较高;楼下区域,机器正下方房间的部分区域泄露剂量较高。在所有区域,以控制室门位置泄露剂量最高。

4 讨论

所有的术中放射治疗参与人员对手术室的辐射安全都非常关心,尤其是外科医师和手术室护士,他们对自身安全始终心怀疑虑。已有的一些文献并不能完全打消大家的顾虑。为此,我们会同多个单位,对手术室及周边环境的辐射漏射情况进行测量和分析。

从表2~3可以看出,漏射剂量较大的地方主要有污染走廊墙、控制门、控制室观察窗以及楼下机器正下方的房间。手术室对污染走廊方向的墙体上有配电箱、麻醉柜、看片灯箱等设施,导致部分区域墙体稍薄,因而漏射剂量稍高;手术室术中放疗控制间的防护门下方存在空隙,该空隙处的漏射剂量远大于其他各测量点,造成该区域漏射剂量最大;控制室观察窗为含铅玻璃窗,屏蔽效果低于墙体,漏射剂量较大;楼下位于机器正下方的部分房间区域,在射线照射下,尽管有联动射线阻挡装置(beam stopper)和楼板的阻挡,其漏射剂量仍大于其他区域。

我院2 a共治疗患者160例,每月平均工作负荷为5例,最大为20例。每日术中放疗手术一般为1台,仅有少数安排过2台或2台以上。每次照射剂量约8~20 Gy,照射剂量率为1 000 c Gy/min。照射能量最多为9 Me V,其次是12和6 Me V。按照ICRP第33号报告中规定的计算假设,假设目前术中放疗的工作负荷为每周5例,每例照射20 Gy,每次照射都为12Me V。在这种假设下的照射剂量定义为年极限照射剂量。则最感兴趣几个重要测量点的漏射剂量如表4所示。其中,下标1表示手术室同层感兴趣测量点,下标2表示手术室楼下感兴趣测量点。

最大辐射漏射点位于控制室的E位置,漏射剂量率最大,达到27.7μSv/h,年极限漏射剂量为221.6μSv,控制室观察窗附近年极限漏射剂量为114.4μSv,控制室操作位年极限漏射剂量为57.6μSv。这些漏射量远远低于GB18871—2002报告中规定的职业照射标准每年低于20 m Sv(20 000μSv)和公众照射标准每年低于1 m Sv(1 000μSv)。

工作人员所接受的漏射剂量除了与防护的漏射剂量率相关外,还和工作负荷密切相关。在目前我院的最大工作负荷下,无论是工作人员还是普通公众,所受到的漏射辐射剂量都远低于安全剂量限值。

参考文献

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[9]GB18871—2002电离辐射防护与辐射源安全基本标准[S].