第六章 肿瘤放射治疗中的放射防护
肿瘤一词在医学专著中的定义为:肿瘤是人体器官组织的细胞,在外来和内在有害因素的长期作用下所产生的一种以细胞过度增殖为主要特点的新生物。这种新生物与受累器官的生理需要无关,不按正常器官的规律生长,丧失正常细胞的功能,破坏了原来器官的结构,有的可以转移到其他部位,危及生命。
肿瘤放射治疗(简称放疗)是利用放射线如放射性同位素产生的α、β、γ射线和各类射线装置如X射线治疗机或加速器产生的X射线、电子线、中子束、质子束及其他粒子束等治疗恶性肿瘤的一种方法。
肿瘤放射治疗就是利用放射线治疗癌症的技术。放射线的应用已经历了100多年的发展历史,直到目前约70%的癌症患者在治疗癌症的过程中需要用放射治疗,约有40%的癌症可以用放射治疗根治,放射治疗在肿瘤治疗中的作用和地位日益突出。
一、放射治疗的放射源
放射治疗使用的放射源主要有X射线治疗机、医用加速器和放射性核素。
(一)X射线治疗机
X射线治疗机是最早用于肿瘤放射治疗的设备,由于它所产生的X射线能量较小,最大剂量点在肿瘤患者的皮肤表面,主要用于表浅病灶的治疗。缺点是能量低,穿透力弱,皮肤受照量大,现已较少使用。
(二)医用加速器
有电子感应加速器和电子直线加速器,医用加速器中用得最多、技术发展最快的是电子直线加速器(图6-1),它由加速管、微波源、微波传输系统、电子枪、束流系统、真空系统、恒温冷却系统、控制系统等组成。
电子感应加速器和电子直线加速器虽然都是常用的加速器,均能产生高能X射线和电子束,但由于前者高能X射线的输出量和照射野都小,故后者是当今临床使用的主要加速器类型。

图6-1 电子直线加速器
(三)放射性核素
放射治疗装置使用的核素有钴
f等,敷贴治疗使用
源,永久性籽粒插植治疗使用
因其半衰期长,现已被人工放射性核素
所替代。放射性核素可放射α、β、γ三种射线,临床上β射线仅用于治疗浅表肿瘤,γ射线为放射治疗的主要放射源。使用
源的放射治疗机,因其γ射线穿透力强,深部剂量高,皮肤受量少,适用于深部肿瘤的治疗。
1.
治疗机
是在反应堆中经过热中子照射而生成的放射性同位素,在衰变过程中放出β射线、γ射线。β射线能被钴源外壳吸收,可将
源看成是单纯的γ射线源。
的半衰期为5.27年,平均能量1.25MeV。
外照射治疗机的投入使用,使肿瘤放射治疗的5年生存率提高了1倍。由于
治疗机价格便宜,维修方便,现仍在国内外很多医院广泛使用(图6-2)。

图6-2 60 Co治疗机
2.伽马刀(γ刀)
伽马刀(图6-3)有静态式伽马刀和旋转式伽马刀,静态式伽马刀是将多个
源安装在一个球形头盔内,使之聚焦于颅内的某一点;旋转式伽马刀是在静态式的基础上改进而来,具备许多优点。因为工作原理的差异,伽马刀可分为头部伽马刀和体部伽马刀。

图6-3 头部伽马刀
陀螺旋转式
立体定向放射治疗系统俗称“陀螺刀”(图6-4),将60 Co源安装在两个垂直方向同步旋转的陀螺结构上,陀螺自转,保持射线在旋转轨道中的焦点始终处于靶点位置,陀螺可绕人体做任意角度的旋转,故名“陀螺刀”。

图6-4 陀螺刀

图6-5 后装治疗机
3.后装治疗机
20世纪80年代中期,荷兰的核通公司率先研制生产以
为放射源的内照射近距离后装治疗机(图6-5),目前内照射近距离后装治疗机从结构和工作原理都与核通公司的产品大同小异
的半衰期为74天,平均能量0.37MeV。
二、放射治疗的种类
肿瘤放射治疗以两种基本的照射方式进行:①位于体外一定距离,集中照射人体某一部位,称为体外远距离照射,简称外照射;②将放射源密封直接放入被治疗的组织内或放入人体的天然腔内,如舌、鼻咽、食管、宫颈等部位进行照射,叫组织间照射和腔内照射,简称近距离照射。
(一)体外远距离照射
体外远距离照射有三种照射方式,固定源皮距照射技术、等中心定角照射技术、旋转照射技术等。固定源皮距照射是将辐射源到皮肤的距离固定,不论机头在何种位置,在标称源皮距下,将治疗机的等中心放在患者皮肤上,而肿瘤或靶区中心放在辐射源和皮肤入射点两点连线的延长线上。等中心定角照射是将治疗装置的等中心置于肿瘤或靶区中心,其特点是只要等中心在肿瘤或靶区中心上,机架转角的准确性以及患者体位的误差都能保证照射野中心轴通过肿瘤或靶区中心。旋转照射技术与等中心定角照射技术相同,也是以肿瘤或靶区中心为旋转中心,用机架的旋转运动照射代替等中心定角照射技术中机架定角照射。
(二)近距离照射
近距离放射治疗的方式主要有:腔内照射、管内照射、组织间插植照射、同位素敷贴照射、术中植管术后照射。腔内和管内照射主要使用
源
源或
源,采用后装技术,广泛用于鼻腔、鼻咽、口腔、气管、食管、胆管、阴道、宫颈、宫体、直肠等部位肿瘤的治疗。组织间治疗主要用于头颈部肿瘤、胸膜肿瘤、肢体软组织肉瘤、皮肤肿瘤等的插植治疗和敷贴治疗,目前,应用比较多的是永久性插植粒子源放射治疗,主要使用
,以治疗早期前列腺癌效果最佳
粒子衰变过程中发射出低剂量的r射线,对肿瘤组织进行不间断的持续照射,能够杀死不同时期裂变的肿瘤细胞和肿瘤周围乏氧细胞,可以有效地治疗肿瘤,防止肿瘤复发和转移。
(三)放射性核素敷贴治疗
放射性核素敷贴治疗是另一种近距离治疗方式,它是使用发射β射线的放射性核素,如
,将其均匀地吸附于滤纸或银箔上,按病变形状和大小制成专用的敷贴器,把敷贴器紧贴于病变的表面,对表浅病变进行外照射治疗。主要适用于单纯性皮肤血管瘤、海绵状皮肤血管瘤、瘢痕疙瘩、顽固性湿疹和局限性神经性皮炎等疾病的治疗,大多能取得满意疗效。