胸腹部腫瘤125I粒子植入術后不同位點的輻射劑量檢測與意義

夏啰啰,廖興亞,李夕然,何闖,黃學全,齊小梅 （. 陸軍軍醫(yī)大學第一附屬醫(yī)院核醫(yī)學科，重慶 400038；. 陸軍366部隊，廣東 廣州 50800）

隨著我國人口老齡化的加劇，自2000年以來我國腫瘤的粗發(fā)病率和病死率逐年增加[1-2]。2022年我國發(fā)病率前五位腫瘤是肺癌、結腸癌、胃癌、肝癌和乳腺癌，病死率前五位為肺癌、肝癌、胃癌、食管癌和結直腸癌，全部為胸腹部腫瘤。隨著技術的不斷進步，目前對腫瘤的治療手段也在發(fā)生變化，其中125I粒子植入術屬于近距離放射治療，是在直視或影像設備（如CT、B超、核磁共振等）引導下根據(jù)治療計劃系統(tǒng)（treat?ment planning system,TPS）將粒子植入腫瘤內部，通過125I粒子持續(xù)釋放的γ射線破壞腫瘤細胞DNA而殺滅腫瘤細胞[3]。125I粒子植入術具有操作便捷、安全性高、微創(chuàng)、并發(fā)癥少等優(yōu)點，廣泛應用于臨床腫瘤治療，特別是胸腹部腫瘤患者的治療[4-7]。125I粒子雖然是低能量的放射性核素，但在125I粒子植入術后，醫(yī)護及陪護人員均有可能受到電離輻射而造成一定的輻射損傷[8]。隨著放射性125I粒子植入術的廣泛應用，相關的輻射危害及安全防護問題也逐漸受到重視。既往研究顯示，隨著與術后患者距離的增加，受到的輻射劑量越小[9-10]，且大于1.0 m的距離則認為是安全距離，可不進行屏蔽防護[11]。臨床實踐中，由于不同患者植入粒子數(shù)量差異較大，目前還鮮見不同數(shù)量125I粒子植入后不同位置的安全距離與防護依據(jù)研究。因此，本研究選取就診于我科的胸腹部腫瘤患者，對不同數(shù)量125I粒子植入術后24 h不同位置的輻射劑量進行檢測及對比分析，為臨床提供相關的距離防護依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

本研究采用整群抽樣，選擇2022年2~9月于陸軍軍醫(yī)大學第一附屬醫(yī)院核醫(yī)學科進行微創(chuàng)介入治療、125I粒子植入的胸腹部腫瘤患者100例，其中胸部腫瘤67例，腹部腫瘤33例?；颊吣挲g43～82歲，平均（59.41±11.31）歲；男64例，女36例；粒子植入數(shù)量7～309顆，中位數(shù)61顆。根據(jù)被試植入粒子數(shù)，采用三分法分為少量組（n≤37）33例、中量組（3784）32例。每顆125I粒子的放射性活度為0.6～0.8 mCi，病房天然本底輻射劑量值為0.06～0.23 μSv/h。納入標準：①確診為胸腹部腫瘤；②首次進行125I粒子植入；③術后能自行站立；④無精神類疾病。排除標準：①拒絕行125I植入術后輻射檢測；②身體健康狀況無法滿足測量要求。本研究已通過陸軍軍醫(yī)大學第一附屬醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會審查[（B）KY2022212]。

1.2 材料

125I放射性粒子由北京智博高科生物技術有限公司和寧波君安藥業(yè)科技有限公司提供。125I粒子長(4.5±0.2) mm，外徑(0.8±0.03) mm，鈦合金包殼，半衰期59.6 d。γ射線能量27～35 keV，組織穿透距離1.7 cm，主要光子能量與125I核素一致，含125I≥99.90%，126I≤0.01%，不含其他發(fā)射α、β射線的放射性核素雜質。每粒籽源的放射性活度實測值為標稱活度的95.0%~105.0%。

1.3 方法

運用TPS在術前確定腫瘤位置、大小及與周圍組織的關系，制定125I粒子植入腫瘤的分布計劃、植入125I粒子的數(shù)量、穿刺點及手術路徑，并行體表穿刺部位標記?；颊呷⊙雠P位或俯臥位，于術前體表標記位置放置柵欄，行CT掃描后，常規(guī)消毒，局部麻醉，根據(jù)術前TPS計劃在CT引導下向腫瘤內按1.0~1.5 cm間距植入125I粒子。術后復查CT提示125I粒子位置分布符合TPS計劃。術后24 h進行125I粒子輻射檢測，所有患者檢測固定在同一區(qū)域，檢測前先對該區(qū)域進行天然本底檢測，以患者手術側穿刺部位為測量點，由2名經(jīng)過培訓的專業(yè)護理人員在做好防護措施（鉛眼鏡、鉛圍脖、鉛衣）的情況下，使用放射性檢測儀于垂直穿刺點測量手術側及對側0 m、1.0 m、1.5 m、2.0 m處的輻射劑量。采用經(jīng)中國測試技術研究院檢校后的γ射線輻射儀（規(guī)格型號：451p-DE-SI-RYR）對胸腹部腫瘤125I粒子植入患者進行10 s計數(shù)測量。

1.4 統(tǒng)計學處理

所有數(shù)據(jù)采用SPSS 26.0軟件進行處理。采用重復測量方差分析等統(tǒng)計學方法對數(shù)據(jù)進行處理，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。本研究參照核醫(yī)學放射防護要求GBZ120-2020規(guī)定的國家標準職業(yè)限值25.00 μSv/h，國家標準公眾限值2.50 μSv/h。

2 結果

2.1 不同分組在手術側不同距離的輻射劑量差異

以125I粒子植入術后的輻射劑量為因變量，以粒子植入數(shù)量分組（少量組、中量組、大量組）為組間變量，以手術側測量距離（0 m、1.0 m、1.5 m、2.0 m）為組內變量進行3×4兩因素重復測量方差分析。粒子植入數(shù)量分組與測量距離存在顯著的交互效應[F(6,192)=7.788，P<0.001]；不同分組的組間效應顯著[F(2,97)=26.554，P<0.001]；測量距離的主效應顯著[F(3,95)=49.202，P<0.001]，見圖1。

圖1 被試輻射劑量的粒子植入數(shù)量與手術側測量距離的交互輪廓圖

通過簡單效應分析發(fā)現(xiàn)，在少量組中，只有1.5 m和2.0 m之間存在顯著差異（P=0.032），其余距離之間差異均不顯著（P>0.05）。在中量組和大量組中，各距離之間均存在顯著差異（P<0.01）。

2.2 不同分組在手術對側不同距離的輻射劑量差異

以125I粒子植入術后的輻射劑量為因變量，以粒子植入數(shù)量分組（少量組、中量組、大量組）為組間變量，以手術對側測量距離（0 m、1.0 m、1.5 m、2.0 m）為組內變量進行3×4兩因素重復測量方差分析。粒子植入數(shù)量分組與測量距離存在顯著的交互效應[F(6,192)=9.321，P<0.001]；不同分組的組間效應顯著[F(2,97)=38.506，P<0.001]；測量距離的主效應顯著[F(3,95)=61.676，P<0.001]，見圖2。

圖2 被試輻射劑量的粒子植入數(shù)量與手術對側測量距離的交互輪廓圖

通過簡單效應分析發(fā)現(xiàn)，在少量組中，0 m與其他距離存在顯著差異（P<0.05），1.5 m和2.0 m之間存在顯著差異（P=0.001），其余距離之間差異均不顯著（P>0.05）。在中量組和大量組中，各距離之間均存在顯著差異（P<0.01）。

2.3 不同測量方位對輻射劑量測量的影響

為了進一步探索不同測量方位（手術側與對側）對輻射劑量測量的影響及與不同粒子分組的交互作用，在不同測量距離下，以粒子植入數(shù)量分組（少量組、中量組、大量組）為組間變量，以不同測量方位（手術側、對側）為組內變量進行3×2兩因素重復測量方差分析。

在0 m距離下，粒子植入數(shù)量分組與測量方位存在顯著的交互效應[F(2,97)=14.124，P<0.001]；不同分組的組間效應顯著[F(2,97)=34.973，P<0.001]；測量方位的主效應顯著[F(1,97)=64.764，P<0.001]，見圖3a。在1.0 m距離下，粒子植入數(shù)量分組與測量方位存在顯著的交互效應[F(2,97)=12.977，P<0.001]；不同分組的組間效應顯著[F(2,97)=23.869，P<0.001]；測量方位的主效應顯著[F(1,97)=54.766，P<0.001]，見圖3b。在1.5 m距離下，粒子植入數(shù)量分組與測量方位存在顯著的交互效應[F(2,97)=10.837，P<0.001]；不同分組的組間效應顯著[F(2,97)=27.534，P<0.001]；測量方位的主效應顯著[F(1,97)=53.599，P<0.001]，見圖3c。在2.0 m距離下，粒子植入數(shù)量分組與測量方位存在顯著的交互效應[F(2,97)=8.083，P=0.001]；不同分組的組間效應顯著[F(2,97)=18.457，P<0.001]；測量方位的主效應顯著[F(1,97)=39.266，P<0.001]，見圖3d。

圖3 不同距離手術側及對側的輻射劑量云雨圖

2.4 粒子植入術后輻射防護的安全距離

少量組（n≤37），手術側0 m處輻射劑量（42.53±26.60）μSv/h遠高于國家標準職業(yè)限值25.00 μSv/h；對側0 m處輻射劑量（15.30±13.75）μSv/h小于國家標準職業(yè)限值25.00 μSv/h，大于國家標準公眾限值2.50 μSv/h。中量組（3784），手術側0 m處輻射劑量（317.13±234.85）μSv/h遠高于國家標準職業(yè)限值25.00 μSv/h，1.0 m處輻射劑量（4.08±3.30）μSv/h和1.5 m處（3.49±2.58）μSv/h均小于國家標準職業(yè)限值25.00 μSv/h，大于國家標準公眾限值2.50 μSv/h；對側0 m處輻射劑量（106.21±63.23）μSv/h遠高于國家標準職業(yè)限值25.00 μSv/h，1.0 m處輻射劑量（3.85±3.61）μSv/h小于國家標準職業(yè)限值25.00 μSv/h，大于國家標準公眾限值2.50 μSv/h，見表1。

表1 粒子植入術后輻射防護安全距離對照

3 討論

125I粒子是一種低能量近距離放療核素，對惡性腫瘤局部放療效果顯著[3]。但125I粒子植入患者腫瘤后在發(fā)揮治療效果的同時，也可能會給醫(yī)護及陪護人員造成不同程度的放射危害及心理負擔[12]。保護醫(yī)護及陪護人員的身體健康與安全，積極遵循放射性粒子植入后時間防護、距離防護、屏蔽防護的三大原則，使粒子的輻射劑量可防可控是需要我們積極探索的目標[13]。藍綠琴等[14]測得肝癌患者125I粒子植入術后0 m處29顆粒子以下組的輻射劑量為（11.36±3.81）μSv/h，120顆粒子以上組為（140.46±13.59）μSv/h；陳中乾等[15]測得惡性腫瘤125I粒子植入術后0 m處最大輻射劑量為（794.99±88.87）μSv/h，以上均說明術后患者的輻射劑量遠遠大于國家標準的相關規(guī)定，醫(yī)護及陪護人員在進行近距離操作與護理時需要額外的防護措施。同時，不同研究測量的輻射劑量差異可能與輻射測量工具、測量方法、腫瘤部位、粒子植入數(shù)量及粒子實際活度等有關。因此，需要對測量方式進行標準化的研究。

通過測量胸腹部腫瘤125I粒子植入術后24 h手術側與對側的輻射劑量，本研究發(fā)現(xiàn)不同粒子植入數(shù)量之間、測量距離之間都存在顯著差異，且植入數(shù)量與測量距離之間存在顯著交互效應。說明無論在手術側還是對側，不同距離之間的輻射劑量都存在顯著差異，即可以通過增加距離減少輻射的照射劑量。Cat?tani等[16]報道前列腺癌125I粒子植入術后應與患者保持50 cm的安全距離；賈自玲等[17]認為對于粒子引流管治療后的惡性梗阻性黃疸患者，在其手術側60 cm或者對側30 cm的距離較為安全，可減少輻射的危險。雖然國內外研究對象及方法不完全相同，但均證明125I粒子植入術后周圍輻射劑量與距離呈負相關。

同時，測量距離與不同粒子植入數(shù)量存在交互效應，說明需要的防護距離與粒子植入數(shù)量有關，粒子植入越多，需要的防護距離越遠。通過交互輪廓圖可以發(fā)現(xiàn)，當測量距離超過1.0 m時，3組被試的輻射劑量均顯著下降，隨著距離逐漸增加，植入粒子數(shù)量的差異逐漸消失。根據(jù)國家標準職業(yè)限值25.00 μSv/h及國家標準公眾限值2.50 μSv/h，不同群體遵循的限值標準所需要的防護距離如表1所示，在防護距離以內進行醫(yī)療操作及護理則需要進行額外的屏蔽防護，而防護距離以外則接近于本底輻射。本研究還發(fā)現(xiàn)，手術側與對側不同距離的輻射劑量均存在顯著差異，且與粒子植入數(shù)量存在交互效應。說明對側的輻射劑量顯著小于手術側，提示盡量選擇粒子植入對側進行操作和護理，以減少輻射劑量，與既往研究結果一致[17]。

本研究結果表明，一方面粒子植入術后的輻射劑量與粒子植入數(shù)量、操作護理的方位以及距離有關，在超過相關標準限值的情況下需要進行屏蔽防護；另一方面，即使是植入大量粒子的患者，在距離2.0 m以上時的輻射劑量基本已降至本底值，無需進行額外防護。而根據(jù)職業(yè)限值，不同粒子植入數(shù)量的患者在1.0 m以上的距離均符合醫(yī)護人員的防護要求，即在無任何額外防護的情況下，醫(yī)護人員在1.0 m以上的距離進行患者信息核對、床旁交接班、醫(yī)療查房、健康教育、巡視病房等也能保證相對安全，同時在患者手術的對側活動能進一步降低輻射劑量，無需過分擔心和增加額外的心理負擔。

然而本研究納入的病例數(shù)較少，沒有考慮粒子植入體內的深度和活度對檢測數(shù)據(jù)的影響等。因此，在接下來的研究中可增加樣本量，并納入更多的影響因素進行研究，為個性化的防護提供精準的方案。