放疗医生给病人做治疗计划时, 依据肿瘤体的大小、形状及在体内所处的深度设置照射野, 总剂量处方则依据肿瘤治疗实际需要和照射野内及周围关键器官的耐受剂量来确定, 而人体为非均匀体, 体表也不平整, 不规则, 很难通过理论计算得出特定照射野内及周围关键器官的剂量。一般放疗单位在实施治疗时, 往往是凭经验施以一定的治疗剂量, 这就很可能造成肿瘤治疗靶区内剂量不够或关键器官超过耐受剂量, 从而引发严重的放疗副反应, 如鼻咽癌治疗后出现甲状腺功能低下。因此, 对放疗照射野内及周围关键器官剂量进行测量具有非常重要的意义。为此, 我们对头颈部γ远距治疗的全颈、下颈、面颈联合照射野条件下患者颈椎骨髓、眼晶体、甲状腺和脑实质的受照剂量进行了测量。

1 设备与材料 1.1 非均匀组织等效体模

测量中采用某科研机构研制的非均匀组织等效人体模型, 该体模以中国人体型第Ⅷ型人体参数为依据, 采用塑性复合材料和真人骨骼为等效材料制成, 在12~1250 keV能量范围内辐射等效性相差在±5 %以内, 体模共分10段, 在测量中共使用头盖、头、颈、胸4段。

1.2 热释光剂量测量系统

采用由中国防化研究院研制的GR-200P型LiF(Mg, Cu, P)粉末作为探测器, LiF(Mg, Cu, P)的密度为2.6 g/cm³, 有效原子序数为8.5^[1], 与人体组织的有效原子序数7.4很接近, 因而其人体组织等效性好。TLD的线性量程为10^-1μGy~12 Gy, 探测阈为10^-1μGy。因此, 适合于本测量, 使用前经有关部门刻度。

1.3 仪器设备

热释光读数仪为国产RGD-3型热释光剂量仪, 测量条件为:预热温度135 ℃, 预热时间8 s, 测量温度240 ℃, 测量时间12 s。退火使用国产HW-Ⅳ型热释光精密退火炉, 退火温度240 ℃, Farmer2570型剂量仪用于测量GWGP- 80型⁶⁰Co γ远距治疗机的参考点剂量。

2 方法

将体模内模拟器官和组织打上小孔, 在孔内布放用塑料管封装好的LiF粉末, 照射后可测出每个小孔位置的剂量, 对于小体积器官或组织(如眼晶体), 直接以该器官或组织内所布测点的平均剂量代表器官或组织的剂量; 对于体积大而分散的器官或组织(如骨髓), 必须将该器官或组织按与照射野的几何位置的不同分成若干部分, 用每一小部分的平均剂量以该小部分的重量加权计入器官或组织的总剂量中。测量中GWGP -80型⁶⁰Co治疗机的SSD为80 cm, 用Farmer2570型剂量仪分别测量头颈部常规治疗中的全颈照射(22 cm ×12 cm)、下颈照射(22 cm×7 cm)以及面颈联合照射(15 cm ×11 cm)条件下的参考点吸收剂量率。

将体模置于治疗床上, 分别在上述3种照射野下进行摆位, 对于全颈照射和下颈照射均采用宽3 cm ×高3 cm的长铅条屏蔽甲状腺, 每次给予参考点的吸收剂量为1 Gy, 照完一个条件以后, 将TLD粉末管换新, 每管粉末分成5份, 将测得的5个数据取算术平均值。

3 结果

测得的各器官和组织的剂量见附表。

在面颈联合照射野的情况下, 病人侧卧于床上, 眼晶体一上一下, 甲状腺内的两个测点也一上一下, 上下测点剂量相差很大, 附表中的数值是二者之中的较大值。

4 讨论

位于放疗照射野内的关键器官的剂量主要来自于放射源的直射线, 文中的3个照射野中, 全颈和下颈照射时甲状腺在野内, 经屏蔽后其剂量仍达12.15 cGy和2.25 cGy, 而在面颈联合照射野的情况下, 甲状腺部分处于野内, 未进行屏蔽, 其剂量高达83.39 cGy。因此对于有关键器官处于野内的照射条件, 必须对关键器官进行屏蔽, 设置照射野时应尽可能避开关键器官。

位于照射野周围的关键器官或组织的剂量主要来自于机头漏射线、直射线在病人体内的散射以及机房顶部、墙面、地面的散射等。难以采取有效的屏蔽措施, 如文中3个特定照射野的眼晶体剂量分别为4.15, 1.79, 1.36 cGy, 脑实质的剂量分别为7.98, 1.10, 0.82 cGy。在做治疗计划时应予以考虑。

据报道, 在0~ 8 Gy之间, 治疗效果与照射剂量有良好的剂量—效应关系^[2], 肿瘤照射量减少3 %, 肿瘤局部控制率将减少20 %^[3], 因此, 对每一特定照射野进行照射野内及周围关键器官和组织的剂量进行测量, 参考测量结果对辐射敏感的关键器官加以剂量控制, 能更大限度的提高肿瘤剂量, 从而大大提高治疗效果。