三維治療計(jì)劃系統(tǒng)模擬不同活度125Ⅰ粒子植入腫瘤靶區(qū)內(nèi)外劑量學(xué)研究.pdf

1、目的:放射性125I粒子組織間插植治療是一種近距離放療方法，能夠使腫瘤靶區(qū)受到高劑量的照射，而使周圍正常組織劑量陡降，具有安全、微創(chuàng)、療效確切、并發(fā)癥少，且放射污染低、易于防護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，目前國外已將放射性125I粒子植入作為早期前列腺癌規(guī)范治療的手段之一，在我國也廣泛應(yīng)用于各種實(shí)體腫瘤的綜合治療，如頭頸部、胸部、腹部、盆腔惡性腫瘤及軟組織惡性腫瘤等，并取得了一定的療效。影響放射性125I粒子植入療效的因素有多種，如靶區(qū)周邊劑量、單顆粒子活

2、度及源的空間分布等，任何放療都是建立在劑量學(xué)基礎(chǔ)之上，劑量分布是影響療效最直接、最重要的因素。每增加1Gy的照射量可以減少3％的死亡和局部復(fù)發(fā)率，但高劑量必然導(dǎo)致鄰近組織器官的損傷，增加并發(fā)癥。因此腫瘤局部照射劑量取決于周圍正常組織的耐受量及腫瘤殺傷劑量的平衡。125I粒子的活度是影響劑量分布的關(guān)鍵因素之一，目前臨床常用粒子活度為1.11×107Bq（貝可）（0.3mCi（毫居里））-3.33×107Bq(0.9mCi)，不同部位腫瘤1

3、25I粒子植入治療如何選擇粒子活度國內(nèi)外尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，是臨床應(yīng)用中亟待解決的問題。本研究應(yīng)用計(jì)算機(jī)三維治療計(jì)劃系統(tǒng)（Treatmentplanningsystem，TPS）模擬在相同周邊劑量、相同體積時(shí)選擇不同活度放射性125I粒子植入，分析其植入后腫瘤靶區(qū)內(nèi)部及靶區(qū)周圍不同距離劑量分布特點(diǎn)及醫(yī)療費(fèi)用，為臨床粒子植入活度的選擇提供理論依據(jù)。
　　 方法:根據(jù)粒子活度將實(shí)驗(yàn)分成A、B、C三組，A組粒子活度為1.11×107Bq(0

4、.3mCi)，B組粒子活度為1.85×107Bq(0.5mCi)，C組粒子活度為2.96×107Bq(0.8mCi)。用激光掃描儀掃描一張標(biāo)有5cm刻度的白紙，以JPEG格式存儲在計(jì)算機(jī)桌面上。利用圖像轉(zhuǎn)換程序，創(chuàng)建9層圖片，每層圖片層距為5mm。將圖片傳輸?shù)絋PS中，調(diào)整圖片坐標(biāo)原點(diǎn)O為(0.2，0.2)，模板原點(diǎn)為(-0.25，-0.25)，矩陣密度為128×128，以點(diǎn)O(0.2，0.2)為中心，利用TPS勾畫出三個(gè)半徑r=2cm

5、的球體為腫瘤靶區(qū)(Grosstumourvolume，GTV)，分別命名為A、B、C三組，設(shè)定處方劑量(Prescribedose，PD)為145Gy，分別載入活度為1.11×107Bq、1.85×107Bq、2.96×107Bq125I粒子，粒子排布層距為5mm，同一層面內(nèi)盡量周邊分布，進(jìn)針方向與模板和粒子插植平面垂直。記錄A、B、C三組劑量體積直方圖(dosevolumehistogram，DVH)所示D90、D80(90％、80％

6、腫瘤體積接受的處方劑量)、V100、V150、V200(計(jì)劃靶區(qū)接受100％、150％、200％處方劑量的體積百分比)、MinDose（最小劑量）、MaxDose（最大劑量）、MeanDose（平均劑量），使D90盡量接近PD，統(tǒng)計(jì)A、B、C三組植入粒子總數(shù)，計(jì)算三組粒子植入總費(fèi)用和單位體積費(fèi)用。利用TPS分別將A、B、C三組以GTV為邊界外擴(kuò)0.5cm、1cm、1.5cm、2cm、2.5cm、3cm、3.5cm、4cm，記錄靶體積外擴(kuò)

7、不同距離后接受100％處方劑量的體積，分別計(jì)算三組靶區(qū)外接受100％處方劑量的體積所占靶體積的百分比(externalvolumeindexEI)，并記錄三組以GTV為邊界外擴(kuò)0.5cm、1cm、1.5cm、2cm、2.5cm、3cm、3.5cm、4cm后的周邊劑量(MPD)。
　　 結(jié)果:A、B、C三組125I粒子植入DVH示D90分別為145.54Gy、145.78Gy、145.46Gy;D80分別為155.36Gy、155

8、.3Gy、157.41Gy;V100分別為90.4％、90.2％、90.4％;V150為33.5％、32.9％、36.6％;V200為16.3Gy、16.1Gy、18.2Gy;MinDose為95.49Gy、91.31Gy、91.74Gy;MaxDose分別為795.5Gy、1210.71Gy、1850.42Gy;MeanDose為185.06Gy、185.50Gy、187.92Gy;A、B、C三組所需粒子數(shù)目A組最多，為76顆，C組最

9、少，為36顆，B組為52顆。三組EIA組最小，為3.0％，C組最大，為21.4％，B組為13.7％。GTV外擴(kuò)0.5cm后三組周邊劑量A組最小，為79.41Gy、C組最大，為100.82Gy，B組為93.88Gy;外擴(kuò)1cm時(shí)三組周邊劑量A組最小，為47.96Gy，C組最大，為62.01Gy，B組為55.94Gy;外擴(kuò)1.5cm時(shí)三組周邊劑量A組最小，為29.25Gy，C組最大，為39.45Gy，B組為34.44Gy;外擴(kuò)2cm時(shí)三組周

10、邊劑量A組最小，為19.54Gy，C組最大，為25.25Gy，B組為22.36Gy。三組125I粒子植入后單位體積的醫(yī)療費(fèi)用A組最多，為1289.29元/cm3，C組最少，單位體積費(fèi)用為610.71元/cm3，B組單位體積費(fèi)用為882.14元/cm3。
　　 結(jié)論:
　　 1、相同周邊劑量、相同體積時(shí)，不同活度125I粒子均能達(dá)到處方劑量;但高活度粒子易形成劑量熱點(diǎn)。
　　 2、相同周邊劑量、相同體積時(shí)，125I