近距离放射治疗课件.ppt

1952年美国在其核爆炸实验尘埃中发现了252锎放射性同位素。20世纪60年代，美英等国开始进行252cf剂量及放射生物学的研究。70年代后陆续报告了一些宫颈癌治疗方面的成果，结果令人鼓舞。但因对其防护问题未能很好解决，加之多年来对快中子外照射对正常组织损伤大的顾虑，同时因反应堆事故致252锎的临床研究一度停滞不前。但美国、苏联、日本少数国家实验室仍继续进行了一些研究。特别是俄罗斯的研究成果很大。我国于1999年由深圳灵顿公司研制并产生了第一台中子后装机（称中子刀）。并在重庆第三年军医大学大坪医院临床试用。目前已有近20台灵顿中子后装机在国内有关医院运行，并已取得了明显的临床效果。不同于γ线的放射源，252cf为一种高LET的中子放射线源，理化性质特殊，剂量率高、疗效高、并发症低。(一)中子对机体组织作用原理中子是不带电的粒子,252cf衰变过程中主要发射出的是快中子射线,能量在10Kev以上,属于高LET射线.快中子对组织细胞DNA分子的作用主要是直接杀伤作用,产生DNA分子双键断裂,致细胞产生致死性损伤。中子与物质的相互作用复杂。它主要是与原子核发生作用，产生了弹性散射，非弹性散射和中子俘获反应。其中快中子能量的85%-95%都是与机体H原子核（占70%）发生弹性反射，产生反冲质子而释放出能量的。252cf中子治疗90%以上的剂量即由此产生。反冲质子是一种次级带电粒子，它引起物质的电离和激发。此外，中子穿过物质时能量降低变成热中子。这种低能量的热中子被氢原子核（质子）俘获产生2.2mev的光子，或被机体内氮原子核俘获，产生0.58mev的质子。252cfα衰变时产生γ线，此种光子线与机体作用产生次级电子，后者与机体组织细胞中的H2O分子作用产生自由基，而造成细胞损害。二．252锎的放射物理特性252cf是人工放射性同位素，是腔内治疗的中子放射源。半衰期2.65年，中子能量为2.35mev。252cf具两种衰变方式。α衰变占96.9%，放出γ光子自发，裂变占3.1%，产生中子。252cf既发射中子、又发射γ射线，且γ线发射率较高。但却称之为“中子源”，是因为：辐射剂量学比较：在空气中距源1m处的中子剂量率是γ射线的15倍。剂量率比较：中子辐射产生的剂量率高于γ辐射产生的剂量率。相对生物效应比较：中子RBE高，在人体组织内产生的生物效应中子占主要部分。如在标准水模中，距252cf源1cm处的吸收剂量80%是中子贡献，20%是γ线贡献。所以252cf被认为是发射中子射线为主的同位素中子源。表Ⅲ252锎的放射物理特性三．252cf放射生物学特性中子是不带电的粒子，具有高LET射线生物特性，但不产生“布拉格”峰。相对生物效应（BRE）高252cf中子RBE较大，在2-20间。与常规放射线比较，252cf疗效高。RBE是个相对值，与剂量率有关，如252cf体积强度在200-500μg时，为高剂量率，RBE为2-3；体积强度在200μg-120μg,低剂量率时，RBE为4-6。此外RBE还与能谱、照射方式，细胞与组织类型等因素而不同。(二)中子的氧增效比（OER）低低LET射线对细胞含氧状态依赖性大；而高LET射线则依赖性很小，也就是OER值小，252cf的ORE大约1.1-1.6。X射线（低LET）OER是2.5-3.7，平均值为3.0。则与γ射线相比，252cf中子的治疗增益系数为1.9(即3÷1.6=1.9)。从增益系数考虑，252cf中子比光子治疗效率几乎高1倍。中子能有效杀死乏O2肿瘤细胞。(三)对细胞周期依赖小常规射线（低LET）对细胞周期不同时相的细胞，敏感性不同。仅对增殖期细胞敏感。中子射线对细胞周期各个时相均有致死作用，即对静止期细胞也敏感。(四)无潜在致死性或亚致死性损伤修复中子为高LET射线，可直接作用于DNA，致DNA双健断裂，无或很少有亚致死性损伤或潜在致死性损伤修复。局控率高，不易复发。(五)肿瘤细胞生存曲线特点低LET射线照射时，对射线相对抗拒的肿瘤细胞，对放射线有较大的积累容量。细胞存活曲线有一较宽的肩区。而中子照射时，细胞生存曲线几乎呈指数下降，肩区很小或基本没有肩区。说明中子杀伤肿瘤细胞能力强，RBE高。中子RBE随每次分割剂量的降低而升高，分割剂量变化不致导致总剂量的明显变化，所以中子更适合大分割短疗程治疗。(六)不同类型细胞对中子放射线敏感性相同。中子对肿瘤，早晚反应组织之间的放射效应差异缩小，治疗比降低。因此对射线敏感肿瘤（如精原细胞瘤，恶性淋巴瘤）用光子线治疗较好，不宜用中子。对常规放射线不敏感肿瘤，如腺癌、黑色素瘤、肉瘤等，则中子治疗可能获益。252cf源置于45mm厚铅罐中且四周充灌85mm厚石蜡和硼酸的混合物于铁罐中。五．252cf中子近距离治疗疗效、并发症美国Maruyama报道：消除