全身照射(TBI, total body irradiation)技术主要用于某些白血病和一些恶性肿瘤的治疗, 作为一种特殊的照射技术, TBI采用大野照射技术(照射野能包含被照者的全身), 因此, 在剂量上, 要求给予较大的均匀辐射场、准确的剂量分布及物理照射条件, 所谓物理照射条件, 在大型医院可选用加速器作辐射源, 因为加速器本身具有剂量率可调, 其均正器使得在大射野下也能保证平面剂量分布均匀等优点, 其剂量学参数评估已有文献报道。而对于本院实际情况, 只有一台T-780C钴-60治疗机, 而钴机本身的输出剂量率是不可调的, 在大照射野下, 其平面剂量分布是不均匀的, 因此对钴-60机的大照射剂量分布进行评估, 进行剂量校正, 得到理想的剂量分布, 对于实现TBI, 开展骨髓移植工作具有重要的意义。

1 TBI对照射剂量的要求

根据钴机条件, 常规的TBI要求, 照射总剂量一般为700 cGy, 分两次照射, 每次350 cGy, 全身需尽量做到均匀照射, 以病人腹中心为参考点, 体内各部位剂量分布相差应控制在± 5 %, 最大不超过±10%, 并且机器的输出剂量率在5 cGy/min以下, 为了达到以上剂量要求, 首先应使机器的输出剂量小于5 cGy/min, 其次, 在体模(水箱)下, 把中心轴(有效野对角线)上各点剂量率分布变化小于2%, 最后根据具体的人体进行校正。

2 钴机的剂量分布的不均匀性与照射野的选择

T-780钴治疗机的常规源皮距(SSD)为80 cm, 最大光阑为36 cm ×36 cm, 在标准光野(10 cm ×10 cm, SSD=80 cm)下, 照射野内有用线束剂量率不对称性为1%, 光野与照射野边界之间偏差为1 mm, 可见在近距离小射野下, 钴机平面剂量比较均匀, 光野与照射野符合也较好, 现将机臂旋转90°光野打到最大值并旋转45°, 此时源到进行TBI治疗床中心点的距离为2.8 m, 光野为1.42 m×1.42 m, 对应的对角线长为2.0 m, 在自制的简易大水箱下, 从中心点开始, 沿对角线两边每隔20 cm用剂量仪实测的空气剂量率如表 1。

从表 1可见, 越远离中心点, 剂量梯度越大, 变化十分明显, 且两边不对称, 按反平方比公式计算, 光野与照射野边界至少相差1.2 cm, 这说明在大光野下, 剂量在平面上分布是不均匀的, 光野与照射野是不相符的。因此, 为了使照射野内剂量分布相对均匀, 且照射有效, 故我们取实际可用的有效照射野应控制在1.2 m×1.2 m(对角线长为1.6 m)内。

3 输出剂量率的衰减

例如本机在SSD=2.80 m时, 在空气中实测Da=9.4 cGy/ min, 在托架上放置4层3 cm厚的铅板, Da=3.9 cGy/min, 从而满足TBI的输出剂量率的要求, 用4层3 cm厚的铅板而不直接用12 cm低溶点的铅块, 是考虑到钴源是不断衰减的原因, 铅板的大小应与托架面积相符合, 并用螺丝将其固定在其配备的有机玻璃板上, 取拿十分方便。

4 剂量分布校正块的制作

剂量分布校正块可用有机玻璃板制成。首先, 用Famer实测有机玻璃板对γ射线的衰减关系, 然后确定把中心轴上各测量点剂量衰减成有效野边缘剂量率所需的有机玻璃板厚度, 由此确定所用的有机玻璃板的层数及大小, 中心点层数多, 周围层数逐渐减少, 把他们相互用胶水粘贴, 然后再进行实测, 进行反复多次校正, 直到满足中心轴上各点剂量率分布变化小于2%的要求。校正前后剂量梯度如表 1所示。有机玻璃剂量校正块制成后, 用双面胶与输出剂量率衰减铅板连接在一起备用。

5 人体的剂量分布校正

由于人体各部分厚度不同, 导致其各部分的吸收剂量不均匀, 因此必须给予剂量校正。

首先, 测出人体头、颈、肩、心、腹、膝、踝7个部位的厚度, 根据钴-60组织空气比表查出其中心轴上对应的各部位组织空气比TARi(i=1、2……7), 取其平均值TAR, 对于头颈部和脚部来讲, 如果(TARi-TAR)/TAR > 10%, 就需要进行剂量屏蔽。屏蔽方法是在床前放一块0.5 cm有机玻璃板屏风, 在屏风上用双面胶粘贴1 mm厚的铅皮, (1 mm的铅皮大约可衰减6.5 %, 需实测), 铅皮的大小与位置应在打开射野灯的情况下仔细调整, 使得其阴影正好能挡住头颈部和脚部。

对于有些部位, 例如肩胸部, 可能(TAR-TARi)/TAR > 10 %, 此时可在钴机常规小射野近源皮距照射条件下, 在放疗医生的指导下, 对这些部位进行约200 cGy的预照射。这样通过对体模和人体剂量分布的两步校正, 一般均能达到TBI的剂量均匀度小于10%的要求。

6 剂量评估

照射时, 在病人上述的7个部位分别放置热释光测量元件, 为防止散射线的影响, 在治疗床与墙之间放一块防止散射线的1 cm厚的有机玻璃板或木工板, 其大小应大于墙上光野投影, 照射完后, 送防疫站进行测量, 结果表明, 以腹部中心为基准, 均匀度能达到5%以下。

7 总结与讨论

(1) 通过对输出量衰减及体模和人体的剂量分布的校正, 在钴机条件下, 完全可以实现TBI工作, 并且钴机还具有长时间使用不易损坏, 成本低的优点。

(2) 在钴机条件下进行TBI时, 在技术上原则上需要在仿真人体模型下进行, 以便更准确地进行剂量评估, 并且为防止放射性肺炎发生, 是否挡野或怎样补量是下一步研究的课题。

(本工作承蒙中国医学科学院肿瘤研究所张红志研究员的亲自来院指导, 在此表示感谢)