長治市腫瘤醫(yī)院

一、研究目的與意義放射治療分為遠(yuǎn)距離放射治療（也叫外照射）和近距離放射治療（也叫內(nèi)照射或后裝治療）。后裝治療主要是適用于體腔腫瘤如宮頸癌、陰道癌、子宮內(nèi)膜癌、食道癌、直腸癌，是這些惡性腫瘤治療的重要手段之一，以往常規(guī)應(yīng)用60Co、137Cs、192Ir等γ射線放射性核素，然而患者的生存率長期未能得到進(jìn)一步提高。因此研究者們一直探索應(yīng)用更為有效的不同質(zhì)的放射線治療腫瘤，包括中子、質(zhì)子、負(fù)π介子以及氮、碳、氧、氖離子等重粒子，而锎中子則是其中重要的一員。锎-252（californium-252 . 252Cf ）中子治療是以锎-252為放射源，利用其發(fā)射中子射線治療腫瘤，屬于近距離放射治療或后裝放射治療中的一種技術(shù)。锎-252中子射線屬于高直線能量轉(zhuǎn)換(Liner energy transfer，LET)射線，具有獨(dú)特的放射生物學(xué)特性，如較高的相對(duì)生物效應(yīng)，對(duì)細(xì)胞周期依賴性小、氧增強(qiáng)比值低、癌細(xì)胞受照射后潛在致死性損傷不容易修復(fù)等，在理論上被認(rèn)為是一種極具應(yīng)用前景的治癌方法。上世紀(jì)70年代末，美國肯塔基大學(xué)Maruyama教授首先報(bào)告了锎-252治療宮頸癌，結(jié)果顯示了良好的治療效果。上述結(jié)果從實(shí)踐上證明了锎-252治療癌癥的優(yōu)勢(shì)和可行性，繼而開辟了一個(gè)锎-252治癌的嶄新領(lǐng)域。然而，由于中子源和治療設(shè)備的限制，世界上只有美國、俄羅斯等幾個(gè)少數(shù)國家可以開展锎-252中子治療惡性腫瘤，而且設(shè)備主要停留在研究階段，至今尚沒有商品化的锎中子后裝治療機(jī)。為此我院與深圳中锎普瑞科技有限公司合作于1995年開始锎中子后裝治療機(jī)的研發(fā)，于1998年成功研制了國內(nèi)第一臺(tái)中子后裝機(jī)，并于1999年1月治療了第一例宮頸癌病人。該項(xiàng)目不僅標(biāo)志著具有自主創(chuàng)新和知識(shí)產(chǎn)權(quán)的治癌新設(shè)備的誕生，而且填補(bǔ)了國內(nèi)空白，開創(chuàng)了我國锎-252中子治癌的新領(lǐng)域。研制期間先后解決了锎中子防護(hù)、送源機(jī)構(gòu)和送源方法、施源器改進(jìn)、劑量檢測(cè)計(jì)算（轉(zhuǎn)換）等關(guān)鍵技術(shù)，獲專利10余項(xiàng)，并于2002年取得準(zhǔn)產(chǎn)注冊(cè)證書和產(chǎn)品生產(chǎn)許可證。迄今，我院已治療宮頸癌等惡性腫瘤4200余例，并在全國技術(shù)推廣建立了20家中子治療中心，共治療各類腫瘤患者累計(jì)超過10000例。目前，我院應(yīng)用锎中子治療宮頸癌（2500例）和直腸癌（500例）單病種例數(shù)居世界首位，我國已成為擁有中子治療設(shè)備最多，治療病人例數(shù)最多的國家，锎中子后裝治療機(jī)已經(jīng)成為我國擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的世界上領(lǐng)先的產(chǎn)品。1、锎-252治癌發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀1932年，Chadwick發(fā)現(xiàn)中子，1938年，Stone首先用粒子回旋加速器產(chǎn)生的中子治療了24例惡性腫瘤患者，至1939年共治療226例不同類型的癌癥患者。但由于當(dāng)時(shí)對(duì)中子射線放射生物學(xué)的認(rèn)識(shí)膚淺和檢測(cè)技術(shù)問題，尤其是使用劑量和劑量測(cè)量，以及劑量分割效應(yīng)不了解，患者出現(xiàn)了嚴(yán)重的并發(fā)癥。1960年英國Fowler等重新研究中子的治療，認(rèn)為快中子對(duì)正常組織的晚期損害并沒有X射線那么高，而對(duì)惡性腫瘤的乏氧細(xì)胞有效強(qiáng)殺傷效果。1963年Fowler等[14，15]提出中子遲發(fā)性效應(yīng)，認(rèn)為RBE及OER是腫瘤放射的重要參數(shù)，對(duì)腫瘤治療有重要作用。1965年美國學(xué)者Schlea等發(fā)現(xiàn)锎252能釋放大量的中子及能量，提出應(yīng)用锎中子腔內(nèi)及組織間放射治療癌癥[16]。自1972年至1995年，美國的Maruyama等人在肯塔基大學(xué)開展了大量的252Cf 臨床試驗(yàn)和放射生物學(xué)研究，并于1985年建成Lexington锎中子近距離治療研究中心[17，18]。Maruyama教授等人首先將锎中子用于婦科腫瘤腔內(nèi)近距離治療，并取得了驚人的結(jié)果：252锎消除50%宮頸大腫瘤（直徑≥5cm）的時(shí)間為8.9±0.9天，明顯短于137銫消除50%宮頸大腫瘤的時(shí)間32.2±3.0天；Ⅲ期宮頸癌252锎治療的5年生存率達(dá)54%，而137銫僅為12%。上述的結(jié)果受到醫(yī)學(xué)界廣泛關(guān)注，使得锎252被認(rèn)為是一種極具應(yīng)用前景的治癌方法。由于锎252中子源價(jià)格昂貴，防護(hù)要求高，目前國外開展的單位主要是俄羅斯、美國、日本和立陶宛等少數(shù)國家。經(jīng)臨床治療實(shí)踐已確認(rèn)其對(duì)子宮頸癌、宮體癌、陰道癌、食道癌、直腸癌等有顯著療效[21，22]。具2002年IRRMA-V大會(huì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，全世界有6個(gè)國家（未包括中國）、16個(gè)锎中子治癌研究單位，從1969年至1997年共治療了5495名患者。按部位統(tǒng)計(jì)治療最多的是宮頸、口腔和頭頸部。美國在锎中子治癌領(lǐng)域的研究開展得最早、持續(xù)時(shí)間最長，成果也最大。但是，由于該項(xiàng)目的學(xué)術(shù)帶頭人Yosh Maruyama于1995年因病去世，導(dǎo)致該項(xiàng)研究失去了研究方向和科研經(jīng)費(fèi)，出人意料地陷入停滯。俄羅斯在锎中子治癌領(lǐng)域的研究從上世紀(jì)80年代開始，主要由前蘇聯(lián)國家醫(yī)學(xué)科學(xué)院放療研究所的B.M. Vityurin教授和腫瘤研究中心的L.A. Marjina博士分別主持開展，持續(xù)長達(dá)近二十年[23]。他們利用自制的252Cf中子后裝治療研究裝置——ANET-V，自1983年至1997年，先后治療了3001例腫瘤患者。2002年俄羅斯報(bào)道的III期子宮頸癌的5年生存率鈷-60、銫-137、锎252分別為52.8%、62.7%和70.9%。Marjina等所治療的345例II-III期子宮頸癌的5年生存率II期為76.8%、III期為70.3%。子宮內(nèi)膜癌的療效更為突出。治療的515例II-III期子宮內(nèi)膜癌，II期5年存活率為86.2%，III期達(dá)82.3%。這些結(jié)果明顯好于過去γ射線源的療效。但是，由于90年代初前蘇聯(lián)陸續(xù)解體，國家醫(yī)學(xué)科學(xué)院科研經(jīng)費(fèi)短缺，無力為急需更換中子源的ANET－V提供必需的資金，因此，從1997年后俄羅斯在锎中子治癌領(lǐng)域的研究也陷入停頓。锎252中子治療是現(xiàn)代近距離治療的新生兒，我們?cè)谏鲜兰o(jì)90年代初首先提出開發(fā)锎252治療的設(shè)想，于1998年與深圳靈頓科技有限公司合作成功研制了國內(nèi)第一臺(tái)中子后裝機(jī)，并于1999年1月治療了第一例宮頸癌病人。該項(xiàng)目不僅標(biāo)志著具有自主創(chuàng)新和知識(shí)產(chǎn)權(quán)的治癌新設(shè)備的誕生，而且填補(bǔ)了國內(nèi)空白，開創(chuàng)了我國锎252中子治癌的新領(lǐng)域。2、锎-252中子及其治癌的優(yōu)勢(shì)锎-252是由中子被鈾核吸收后所產(chǎn)生，為一種裂變中子源。最近在核反應(yīng)堆內(nèi)照射239Pu及其蛻變產(chǎn)物就有可能制造更多的锎-252。锎-252半衰期是2.638年，通過α裂變（97 %）或自發(fā)性裂變（3 %）衰變。自發(fā)性裂變伴隨著發(fā)射平均3.8MeV 中子。中子能譜最多為在1.5MeV，平均能量為2.35MeV ，裂變時(shí)裂變產(chǎn)物也發(fā)射很多g射線，再加上伴隨α衰變而產(chǎn)生的一些g射線[8，9]。g射線的平均能譜約為1MeV 。锎-252用于組織間或腔內(nèi)治療，以替代銥-192或銫-137，從而有可能在近距離治療的幾何體積中用連續(xù)的，低劑量率的中子照射[10]。锎252照射的潛在優(yōu)勢(shì)來自合并低劑量率照射和OER 的下降，以目前用于近距離治療的劑量率，整個(gè)252Cf所發(fā)射的射線的OER大約是 1.5。大多數(shù)惡性腫瘤都存在乏氧細(xì)胞，由于這一部分細(xì)胞的抗放射性而常常導(dǎo)致低LET放射治療失敗。所以要取得好治療效果的放射源必須是氧增效比（OER）較低，同時(shí)又具有足以治療深部腫瘤的穿透力的射線為最優(yōu)的放射源，中子則比較符合上述的要求[7]。不同細(xì)胞和不同組織對(duì)X線的敏感性差異很大，但對(duì)中子而言，由于中子射線的RBE值較高及細(xì)胞和增殖周期不同時(shí)期的細(xì)胞對(duì)中子放射敏感性差別較小，差異要小得多。252Cf作為中子源的一種，在高LET輻射治療中的位置獨(dú)特，它產(chǎn)生的中子線進(jìn)行近距離放療時(shí)，既具有高LET的優(yōu)勢(shì)，又具有劑量分布的優(yōu)勢(shì)，這種綜合優(yōu)勢(shì)使得252Cf成為近距離放療的理想放射源[11]，也被稱為便宜的重離子。3.2.1锎中子近距離照射與中子束外照射的比較：圖-1是用分別用14MeV快中子束和252Cf中子，對(duì)宮頸癌患者進(jìn)行多野外照射和近距離插植治療時(shí)，在病灶和周圍器官形成的等劑量曲線示意圖。結(jié)果顯示，用14MeV快中子束進(jìn)行外照射，膀胱和直腸等重要器官均處于高劑量區(qū)域，極易引起過量照射，出現(xiàn)嚴(yán)重的放療并發(fā)癥，如膀胱炎、直腸炎，甚至造成潰瘍或瘺；而用252Cf中子實(shí)施近距離照射，高劑量區(qū)域集中在宮頸和宮腔內(nèi)，膀胱和直腸等周圍需受保護(hù)的重要器官均在低劑量區(qū)域，不易出現(xiàn)放療并發(fā)癥。這些推論與臨床實(shí)際結(jié)果是完全相符的[12]。放射源 劑量 (gy) 消除50%腫瘤的時(shí)間(天)252Cf27.16±2.658.5±0.9137Cs50.08±2.8632.2±3.0表-1腫瘤消退與時(shí)間關(guān)系的結(jié)果 圖-1腫瘤消退與時(shí)間的關(guān)系對(duì)比曲線3.2.2中子與γ射線治療效果的比較： 70年代末，Maruyama等[13]曾對(duì)IB期外生性宮頸腫瘤進(jìn)行腔內(nèi)治療，以便臨床觀察比較252Cf中子與γ射線的療效。研究按隨機(jī)分組進(jìn)行，一組用252Cf做腔內(nèi)治療；另一組以137Cs做腔內(nèi)治療，外照射條件相同。治療結(jié)果按隨機(jī)分組如列表-2。腫瘤消退與時(shí)間的關(guān)系對(duì)比曲線見圖-2。另外，還用252Cf 和192Ir分別進(jìn)行晚期宮頸癌腔內(nèi)治療（無外照射配合），治療結(jié)果按隨機(jī)分組統(tǒng)計(jì)如圖2和表2。結(jié)果表明，不論是腫瘤消退時(shí)間，還是生存率252Cf中子比γ射線都具有優(yōu)勢(shì)。當(dāng)然最后的比較結(jié)果仍需要今后大宗病例的對(duì)照研究。放射源分期5年生存率(%)252CfⅢ54192IrⅢ12圖-2 252Cf 和192Ir晚期宮頸癌腔內(nèi)治療結(jié)果比較 表-2252Cf 和192Ir晚期宮頸癌腔內(nèi)治療結(jié)果 二、研究?jī)?nèi)容（含關(guān)鍵技術(shù)）锎中子后裝治療機(jī)，又稱中子刀， 是將尖端核技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域的成功典范。锎中子后裝治療機(jī)基本原理為：采用現(xiàn)代后裝技術(shù)，用特制的施源器插入人體腔道內(nèi)(或植入組織間)，按照治療計(jì)劃系統(tǒng)所規(guī)劃的治療方案，通過自動(dòng)控制系統(tǒng)和送源機(jī)構(gòu)將中子源送入施源器中，貼近病灶進(jìn)行近距離照射，從而達(dá)到治療惡性腫瘤的目的。該設(shè)備的研制開發(fā)涉及核物理、放射醫(yī)學(xué)、機(jī)電一體化設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)軟硬件開發(fā)、醫(yī)學(xué)影像技術(shù)等高新科技。1996年我院和深圳靈頓科技公司合作共同提出研發(fā)锎中子治療設(shè)備，在開發(fā)過程中聚集了國內(nèi)一批優(yōu)秀的核物理學(xué)家、計(jì)算機(jī)專家、醫(yī)學(xué)專家及工程技術(shù)專業(yè)人員。其間多次召開會(huì)議，組織專家論證設(shè)計(jì)方案。在我院與深圳靈頓科技公司的通力合作下，歷經(jīng)三年的艱苦努力，終于開發(fā)出世界第一臺(tái)工業(yè)化中子刀。其部分核心技術(shù)已達(dá)到世界領(lǐng)先水平，代表了當(dāng)時(shí)我國在中子研究領(lǐng)域的最新成就。1、中子防護(hù)材料 锎252中子應(yīng)用于臨床首要的是對(duì)中子進(jìn)行有效的防護(hù)，以符合國際和國家的標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際應(yīng)用中，多采用硼酸（H3BO4）和含有氫原子較多的材料如石蠟（C30H62）按一定的重量比例關(guān)系（硼酸6-10%，石蠟94-90%）混合以制備成中子防護(hù)材料。由于石蠟的原料為固定板料，而硼酸為粉末料，為了使混合后的材料密度能夠達(dá)到0.94克/厘米3以上，在制備過程中，使二者充分混合是制備防護(hù)材料的關(guān)鍵。現(xiàn)有技術(shù)中，通常的做法是：將石蠟板料放入容器中，將容器進(jìn)行加熱，使石蠟成為熔融狀態(tài)，然后把硼酸粉末倒入盛有熔融石蠟的容器中，再進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，冷卻后的材料作為防護(hù)材料應(yīng)用于中子防護(hù)中。由于硼酸不溶于熔融的液態(tài)石蠟，且石蠟的密度?。ㄊ灥拿芏?.92克/厘米3），硼酸密度大（硼酸密度1.4克/厘米3），這樣制作的防護(hù)材料必然造成分層狀態(tài)。這種方法制備成的分層的石蠟、硼酸防護(hù)材料用于中子防護(hù)時(shí)，其防護(hù)效果將大大降低。為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，我們發(fā)明提供了一種以石蠟和硼酸為原料而制備成密度分布均勻的中子防護(hù)材料的方法。（1）將工業(yè)用石蠟固態(tài)板材粉碎至粒度小于2mm的粉末；（2）將步驟1獲得的石蠟粉末與工業(yè)用硼酸粉末均勻混合，其重量百分比為：石蠟：90%-94%，硼酸：10%-6%；（3）將步驟2獲得的石蠟和硼酸混合物裝入模具中，壓制成密度大于0.94克/厘米3的固態(tài)防護(hù)材料。按照本發(fā)明，石蠟－硼酸中子防護(hù)材料的制備過程為：將純度為90%-95%的石蠟固態(tài)板材，利用粉碎機(jī)等粉碎加工機(jī)械進(jìn)行粉碎加工，使之成為粒度小于2mm的粉末。將純度為93%-98%的硼酸粉末與經(jīng)粉碎的石蠟粉末按適當(dāng)?shù)闹亓勘壤P(guān)系經(jīng)過攪拌機(jī)等攪拌設(shè)備均勻攪拌混合，其中石蠟占90%-94%，硼酸占10%-6%。根據(jù)對(duì)防護(hù)材料形狀的實(shí)際需要，制作相應(yīng)模具。所述模具包括下模（凹模）和下模（凸模），其中的上模安裝在2噸－5噸的壓力機(jī)的滑塊上，下模安裝在壓力機(jī)的工作臺(tái)面上，并將經(jīng)均勻攪拌混合的石蠟和硼酸混合物裝入下模內(nèi)。調(diào)整壓力機(jī)的滑塊行程，使凸模進(jìn)入凹模的形腔，將粉狀的石蠟和硼酸混合物壓制成密度大于0.94克/厘米3的固態(tài)防護(hù)材料。將下模打開，卸下防護(hù)材料塊，即可獲得所需的防護(hù)材料塊。本發(fā)明的中子防護(hù)材料的制備方法，可以獲得密度大、分布均勻的石蠟－硼酸中子防護(hù)材料，其防護(hù)效果大大提高。且本發(fā)明方法所需的設(shè)備簡(jiǎn)單，很容易實(shí)現(xiàn)，具有很強(qiáng)的實(shí)用性和重大的經(jīng)濟(jì)效益。2、后裝技術(shù)的改進(jìn)和完善 中子后裝機(jī)（中子刀）采用的后裝技術(shù)是在原有伽瑪后裝機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的，但是由于中子刀體積龐大，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，因此，在實(shí)際開發(fā)和臨床應(yīng)用過程中，我們對(duì)有關(guān)后裝技術(shù)部分的機(jī)械和電氣系統(tǒng)進(jìn)行了不斷的改進(jìn)和完善，尤其是送（回）源機(jī)構(gòu)、尋道機(jī)構(gòu)和鋼絲繩驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)做了較大的改進(jìn)，并申請(qǐng)了相應(yīng)的專利。2.1 中子后裝機(jī)送源機(jī)構(gòu)其工作原理是：在確診腫瘤的位置和大小后，通過自動(dòng)控制系統(tǒng)和送源機(jī)構(gòu)3將固定在鋼絲繩端部的中子源1沿輸送通道5經(jīng)機(jī)頭4送入設(shè)置在病灶位置的施源器中，根據(jù)治療計(jì)劃，對(duì)病灶進(jìn)行確定劑量的區(qū)間照射，從而達(dá)到治療的目的。為了確保安全，在使用真源進(jìn)行照射前，需要先使用模擬源進(jìn)行測(cè)試。在中子后裝機(jī)中，送源機(jī)構(gòu)3是關(guān)鍵組成部分，它直接關(guān)系到中子源1在輸送過程中是否安全可靠、準(zhǔn)確到位，直接影響著治療質(zhì)量。送源機(jī)構(gòu)3包括電機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。在現(xiàn)有技術(shù)中，所采用的傳動(dòng)方式包括有壓緊輪摩擦傳動(dòng)和皮帶張緊傳動(dòng)。所謂壓緊輪摩擦傳動(dòng)是利用壓緊輪之間的摩擦力，使夾在壓緊輪之間的鋼絲繩勻速移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)送源。壓緊輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小，但容易發(fā)生彈性滑動(dòng)與打滑，磨損較快，不能保持準(zhǔn)確的傳動(dòng)比，傳動(dòng)性能不穩(wěn)定，給控制系統(tǒng)帶來了很多麻煩，常常使源不能準(zhǔn)確到位。所謂皮帶張緊傳動(dòng)是利用張緊皮帶壓緊纏繞輪上的鋼絲繩，通過鋼絲繩隨纏繞輪的螺旋上下移動(dòng)而實(shí)現(xiàn)鋼絲繩的輸出與回收，同時(shí)需要在纏繞輪鋼絲繩的出口處設(shè)有一擺動(dòng)的輸送導(dǎo)管。皮帶張緊傳動(dòng)具有傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小的優(yōu)點(diǎn)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，也存在彈性滑動(dòng)與打滑，磨損快。另外，由于鋼絲繩隨纏繞輪螺旋上下移動(dòng)，往往導(dǎo)致張緊帶跑帶，掉輪，同時(shí)帶動(dòng)輸送導(dǎo)管上下擺動(dòng)而引起卡源現(xiàn)象。為此，我們?cè)O(shè)計(jì)提供了一種傳動(dòng)安全可靠，故障率低的中子后裝機(jī)送源機(jī)構(gòu)。這種新型的中子后裝機(jī)送源機(jī)構(gòu)，包括機(jī)箱、電機(jī)、纏繞輪、在電機(jī)和纏繞輪之間起傳動(dòng)作用的傳動(dòng)軸、纏繞在纏繞輪上的鋼絲繩，壓緊機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述傳動(dòng)軸的上部設(shè)置在纏繞輪的輪轂孔內(nèi)，所述輪轂孔與傳動(dòng)軸之間為鍵配合傳動(dòng)，輪轂的外面與固定在機(jī)箱上的螺母之間為螺紋配合傳動(dòng)；所述輪轂與螺母之間的螺旋的螺距與纏繞輪上鋼絲繩的導(dǎo)程相等，且所述螺旋的旋向與纏繞輪的旋向相反。本實(shí)用新型的中子后裝機(jī)送源機(jī)構(gòu)，通過螺旋導(dǎo)程的傳動(dòng)方式來進(jìn)行送源，克服了現(xiàn)有技術(shù)的弊病，使送源準(zhǔn)確安全可靠，故障率大大降低。且本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。2.2 中子后裝治療機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中子后裝治療機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)、鋼絲繩、鋼絲繩的運(yùn)行管道和與鋼絲繩固定連接的中子源等，現(xiàn)有的中子后裝治療機(jī)只有一個(gè)中子源，因此中子源劑量較大，體積也就較大，與之連接的鋼絲繩也比較粗，一般直徑為3mm，這種鋼絲繩的剛性較好，能保證放射源在其管道中順暢運(yùn)行，但中子后裝治療機(jī)已經(jīng)在向多源、小源的方向發(fā)展，如多源后裝治療機(jī)等，其所用的中子放射源很小，與其對(duì)應(yīng)的鋼絲繩也很細(xì)，然而，鋼絲繩一旦很細(xì)，由于細(xì)鋼絲繩的剛性不足，往往容易導(dǎo)致阻源。為了解決該技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種中子后裝治療機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、鋼絲繩、鋼絲繩的運(yùn)行管道、中子源等，鋼絲繩一端與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，另一端與中子源固定連接，其特征是鋼絲繩與中子源固定連接的一段比與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接的一段細(xì)。所述鋼絲繩與中子源固定連接的一段的直徑在0.8mm-3mm之間。所述的鋼絲繩與中子源固定連接的一段的長度在200mm-400mm之間。在采用上述方案后，由于在中子后裝治療機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中運(yùn)行的大部分鋼絲繩均較粗，克服了用小中子源就必須用小細(xì)鋼絲繩的偏見，解決了使用小中子源的阻源問題。2.3 中子后裝機(jī)多源機(jī)構(gòu)過去的中子后裝治療機(jī)包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，一個(gè)中子源，與中子源固定連接的源繩、中子源和源繩的運(yùn)行管道S管、中子源的屏蔽罐等，由于只有一個(gè)中子源，為保證對(duì)較大腫瘤也有較好的治療效果，中子源的劑量較大，體積也較大，與其固定連接的源繩和其運(yùn)行的管道S管也很粗。這樣，對(duì)于位于較小腔體內(nèi)的腫瘤如鼻腔內(nèi)的腫瘤等就因中子源不能進(jìn)入而無法進(jìn)行治療，另外對(duì)于需要?jiǎng)┝枯^小但面積較大進(jìn)行多點(diǎn)治療的癌細(xì)胞如皮膚癌的治療效果也不理想。因此，現(xiàn)有的中子后裝治療機(jī)只適用于位于較大腔體內(nèi)的腫瘤如陰道癌等，適應(yīng)癥很窄。為此，我們?cè)O(shè)計(jì)提供了一種多中子源的、適應(yīng)癥更廣的中子后裝治療機(jī)。本設(shè)計(jì)采取的技術(shù)方案為：一種中子后裝治療機(jī)，包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，中子源、源繩、S管、屏蔽罐等，源繩一端與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，另一端與中子源固定連接，源繩安裝有中子源的一端位于S管內(nèi)，S管位于屏蔽罐內(nèi)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過驅(qū)動(dòng)源繩來驅(qū)動(dòng)中子源運(yùn)動(dòng)，其特征在于所述的中子源的個(gè)數(shù)≥2，各中子源均有與其相匹配的獨(dú)立的源繩、S管和相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。本設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：由于采用了多個(gè)中子源，因此可將原來只使用一個(gè)大中子源的劑量分為多個(gè)中子源的總和，各個(gè)中子源的劑量減少很多，因此各個(gè)中子源的體積也可做得很小，各中子源在治療時(shí)可以同時(shí)使用，也可以單獨(dú)使用，單個(gè)中子源能進(jìn)入很小的腔體內(nèi)進(jìn)行治療，還可以對(duì)需要?jiǎng)┝枯^小但面積較大的癌細(xì)胞如皮膚癌等進(jìn)行多個(gè)源分開分布同時(shí)進(jìn)行較大面積的治療，因此大大地?cái)U(kuò)大了中子后裝治療機(jī)的適應(yīng)癥范圍，另外，對(duì)于同一腔體內(nèi)有多個(gè)腫瘤的病人來說，只有一個(gè)中子源的中子后裝治療機(jī)需要進(jìn)行逐個(gè)分時(shí)治療，而使用有多個(gè)中子源的后裝治療機(jī)可以同時(shí)治療，大大縮短了治療時(shí)間。

【摘要】 目的 評(píng)價(jià)252锎中子腔內(nèi)近距離放療配合外照射治療胸段食管鱗癌的療效及毒副反應(yīng)。方法 43例胸段食管鱗癌患者KPS評(píng)分≥70分，中位年齡60（42-70）歲。采用252锎中子近距離腔內(nèi)治療配合外照射，外照射劑量均為50Gy，252锎中子腔內(nèi)近距離放療分為兩組，A組（16例）在外照射的第4、5周末治療，劑量為5Gy×2次；B組（27例）在外照射3、4、5周末治療，劑量為3.5Gy×3次。結(jié)果 全組1、2、3年生存率為：76.3%、54.8%、47.7%；無病生存率為72.1%、53.5%、46.5%。全組三年局部控制率為65.2%。中位生存時(shí)間為31.1（6-46）月。A組對(duì)比B組的三年生存率為（67%和37%，p=0.045）。近期療效評(píng)價(jià)甲級(jí)與乙級(jí)3年生存率分別為：67.3%和9.6% p=0.000。A組放射性食管炎17例（Ⅰ級(jí)12例，Ⅱ4例，Ⅲ1例）；1例發(fā)生Ⅱ級(jí)心臟毒性；7例發(fā)生Ⅰ度血液學(xué)毒性。B組放射性食管炎26例（Ⅰ級(jí)16例，Ⅱ9例，Ⅲ1例）。5例發(fā)生Ⅰ度血液學(xué)毒性。結(jié)論252锎中子腔內(nèi)近距離放療配合外照射治療有望提高胸段食管鱗癌放療的局部控制率，是一種可接受的治療方案?！娟P(guān)鍵詞】 胸段食管鱗癌 252锎中子 近距離放射治療 毒性評(píng)價(jià) 已有文獻(xiàn)報(bào)道食管癌腔內(nèi)近距離放療配合外照射可以提高食管癌的局部控制率和遠(yuǎn)期生存率，但腔內(nèi)近距離放療怎樣配合外照射仍有爭(zhēng)議，筆者就本院2004年1月到2005年3月43例胸段食管鱗癌的遠(yuǎn)期療效和毒性評(píng)價(jià)進(jìn)行回顧性分析研究，現(xiàn)將結(jié)果報(bào)道如下。材料與方法：1．一般臨床資料：43例患者均為首次就診且病理確診的食管胸段鱗癌，均有食管鋇餐造影片、胸部CT、頸部、腹部B超、血常規(guī)（正常范圍內(nèi)）、肝腎功能（正常）等檢查。符合以下條件：卡氏評(píng)分≥70分，病變長度均≤10cm；排除遠(yuǎn)地臟器轉(zhuǎn)移；均能進(jìn)半流飲食；均無聲嘶、活動(dòng)性出血、無穿孔征象、無惡性腫瘤史和嚴(yán)重內(nèi)科疾病。用CT和食管鏡進(jìn)行T\N分期。根據(jù)每次252锎中子腔內(nèi)近距離治療單次劑量分成A組5Gy×2次；B組3.5Gy×3次。兩組一般臨床資料見表1.表1 治療兩組的臨床資料比較項(xiàng)目甲組 乙組 總計(jì) p性別男616220.770 女101121年齡＜701524390.262 ≥70314病變部位 上段中段下段51018145132460.472病變長度0.176≤5.0＞5.08810171825體重變化0.558≤5.0%＞5.0%1242163310浸潤深度0.587T1+T2T3+T4淋巴結(jié)陰陽性79151222210.434（-）（+）1231953182.放療方法：患者外照射均為6MV加速器，照射野大小根據(jù)CT和食管鋇餐片所示腫瘤實(shí)際范圍設(shè)定。胸上段采用兩前野、前后對(duì)穿或一前兩后3個(gè)野照射，胸中、下段一律采用一前兩后3個(gè)野照射，射野上界為可見病灶上下各擴(kuò)3～5 cm，射野寬6～7 cm，總長度多在15cm左右。外照射為常規(guī)分割：每周照射５天，每天１次，每次2Gy，共計(jì)25次，治療時(shí)間共5周。腔內(nèi)照射:采用ZH-1000型252锎中子后裝治療機(jī)治療,中子源強(qiáng)712.787～503.881微克,半衰期2.65年,衰變過程發(fā)射中子和γ射線,中子發(fā)射率2.3×1012 n /(s.g),平均能量2.14mev,γ射線平均能量0.8mev,中子相對(duì)生物效應(yīng)為2～3。采用帶球囊施源器,施源器管徑9mm,參考點(diǎn)取源外10mm。照射范圍:病灶上下端各延長2～3cm。如圖1 圖1 CT軸位和X線模擬機(jī)下劑量分布圖３．治療時(shí)間安排分為兩組:A組：從外照射開始的第4、5周的周六行252锎中子腔內(nèi)近距離放療，每次5Gy，共2次；B組：從外照射開始的第3、4、5周的周六行252锎中子腔內(nèi)近距離放療，每次3.5Gy，共3次。治療順序如下圖2：A組16例第一周5次外照第二周5次外照第三周5次外照第四周5次外照+1次內(nèi)照射第五周5次外照+1次內(nèi)照射B組27例第一周5次外照第二周5次外照第三周5次外照+1次內(nèi)照射第四周5次外照+1次內(nèi)照射第五周5次外照+1次內(nèi)照射圖２ 兩組的治療順序４． 隨訪與統(tǒng)計(jì)：中位隨訪時(shí)間36.2個(gè)月(6-46個(gè)月)，隨訪截至2007年11月，隨訪采用電話隨訪與家訪相結(jié)合，其中一例失隨，為外地務(wù)工者，以患者最后一次在我院復(fù)查時(shí)間為死亡日期。隨訪率為：97.6%。采用SPSS10．0統(tǒng)計(jì)軟件，構(gòu)成比用x2檢驗(yàn)生存率計(jì)算按Kaplan-Meier法且Logrank檢驗(yàn)，多因素分析用Cox回歸模型。５．近期療效和治療毒性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：近期療效根據(jù)萬鈞等【1】關(guān)于食管癌放療后近期療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)觀察食管鋇餐造影,分為甲級(jí)、乙級(jí)、丙級(jí)，治療結(jié)束后4周觀察結(jié)果，評(píng)價(jià)療效。治療毒性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為：RTOG急性放射性損傷分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)果：1.生存率：全組1、2、3年生存率為：76.3%、54.8%、47.7%；無病生存率為72.1%、53.5%、46.5%。全組三年局部控制率為65.2%。中位生存時(shí)間為31.1（6-46）月。A組對(duì)比B組的三年生存率為（ 67%VS37%，p=0.045 ）差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。近期療效評(píng)價(jià)甲級(jí)與乙級(jí)3年生存率分別為：67.3%VS9.6% p=0.000。 圖1：全組生存率 圖2：全組無病生存率圖3：A組與B組生存對(duì)比 圖4：療后評(píng)價(jià)（食管造影）2.毒副反應(yīng)：甲組放射性食管炎17例（Ⅰ級(jí)12例Ⅱ4例Ⅲ1例）；1例發(fā)生Ⅱ級(jí)心臟毒性；7例發(fā)生Ⅰ度血液學(xué)毒性。乙組放射性食管炎26例（Ⅰ級(jí)16例，Ⅱ9例，Ⅲ1例）。5例發(fā)生Ⅰ度血液學(xué)毒性。兩組之間無差異，嚴(yán)重副反應(yīng)少見，無放射性肺炎發(fā)生。3.死因分析：局部復(fù)發(fā)者B組高于A組（見表2）表2：全組治療結(jié)果分析項(xiàng)目A組B組無失敗左鎖骨上LN右鎖骨上LN左鎖骨上+縱隔LN(聲啞)肺轉(zhuǎn)移右鎖骨上LN＋縱隔（聲?。┚植繌?fù)發(fā)（包括食管出血）腹腔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移+肝轉(zhuǎn)移腦溢血局部未控＋胸腔積液總計(jì)11100103（2）0001610011522（1）111274.預(yù)后分析：多因素分析表明：腔內(nèi)治療單次5Gy組和放療后食管造影評(píng)價(jià)甲級(jí)的預(yù)后較好。是獨(dú)立的預(yù)測(cè)預(yù)后的因素。討論：目前局部復(fù)發(fā)仍是放射治療不能提高食管癌治療療效的主要因素。腔內(nèi)近距離放療是一種有效的提高局部劑量的放療手段。已經(jīng)有兩組前瞻隨機(jī)分組研究證明了其療效，腔內(nèi)近距離治療配合外照射近期療效好，并且在生存率方便要優(yōu)于外照射配合化療【2、3】。并且對(duì)比單純外照射，局部控制率和生存率都有提高，并且具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。本組病例放療后客觀有效率達(dá)100%,近期療效滿意。食管癌外照射結(jié)合192銥腔內(nèi)放療的1、3年生存率報(bào)道不一,李維貴等【4】和喬學(xué)英等【5】報(bào)道分別為70.4%/32.7%和53.3%/26.7%。本組病例3年生存率高于文獻(xiàn)報(bào)道,可能與入組病例期別較早且同步治療，縮短治療時(shí)間，增加了局部控制率有關(guān)。外照射加腔內(nèi)放療治療食管癌的并發(fā)癥發(fā)生率,祝淑釵等【6】報(bào)道放射性食管炎為68.4%,食管潰瘍?yōu)?6.3%,食管狹窄為65.8%,食管穿孔為15.8%。李維貴等[4]報(bào)道放射性食管炎44.9%,食管狹窄22.9%,食管潰瘍23.5%。并發(fā)癥的發(fā)生和嚴(yán)重程度和單次腔內(nèi)照射劑量有關(guān)（9.5%對(duì)5Gy/次；20%對(duì)5～8Gy/次；38%對(duì)8Gy/次）。還和施源器的直徑有關(guān)（19%對(duì)2～6mm；5%對(duì)6mm）【7】.在本組研究中腔內(nèi)近距離治療單次劑量分別是5Gy\3.5Gy，施源器的直徑為9mm。并且使用的帶囊施源器，這種施源器已經(jīng)在RTOG92-07試驗(yàn)中證明其安全性【8】。所以本組中3級(jí)食管炎的發(fā)生率只有4.7%，符合文獻(xiàn)報(bào)道。[參考文獻(xiàn)]1. 萬鈞,肖愛群,高淑珍,等.食管癌放療后近期療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn).中國放射腫瘤學(xué) 1989:3（4）: 205.2. 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[摘要] 目的：探討口服卡培他濱聯(lián)合252锎腔內(nèi)加外照射綜合治療老年晚期賁門癌的療效與毒副作用。方法：收治2007年3月至2010年5月年齡大于70歲的晚期賁門癌135例，年齡70～91歲，平均年齡76歲，男性99例，女性36例，所有患者Karnofsky評(píng)分大于50分且沒有伴隨其他嚴(yán)重的疾病，骨髓功能、肝功能、腎功能基本正常，電子胃鏡及病理證實(shí)均為腺癌，超聲內(nèi)鏡、腹部CT或MR掃描等評(píng)估認(rèn)為手術(shù)切除難度大或病人不愿意接受手術(shù)治療，自愿接受綜合治療手段?？ㄅ嗨麨I600-700mg/m2，每日兩次口服，共14日，21天為1周期，其中放療期間可口服2個(gè)周期；外照射采用6MVX射線加速器常規(guī)照射1.8cGy/次，5次/周， 共46.8Gy，同時(shí)結(jié)合252锎中子后裝腔內(nèi)治療采用直徑9mm專用帶水囊施源器，模擬機(jī)下插管并確定治療長度，源外10mm作為參考點(diǎn)，參考點(diǎn)計(jì)劃劑量為5Gy/次，瘤表面劑量在8～10Gy之間， 1次/周，共5次，對(duì)于梗阻明顯患者在胃鏡引導(dǎo)下先行252锎中子腔內(nèi)治療一次以改善進(jìn)食后再同步放化療。結(jié)果：綜合治療結(jié)束后復(fù)查X線造影示梗阻改善率和好轉(zhuǎn)率為100%，鋇餐、CT評(píng)估CR31例；PR85例；NC9例。1、2年生存率為（97/135）71.9％、（52/135）38.5％；最常見副作用主要是1-2度不良反應(yīng)，依次為白細(xì)胞減少（68.9%）、食欲下降(45.9%)、惡心(41.5%)和放射性食管炎(37%)，沒有3度以上不良反應(yīng)，結(jié)論：口服卡培他濱同步252锎腔內(nèi)近距離結(jié)合局部外照射，對(duì)老年晚期賁門癌的治療是安全、有效的，對(duì)常規(guī)X線不敏感的腺癌，卡培他濱聯(lián)合252锎中子腔內(nèi)進(jìn)行治療可能會(huì)更加提高其敏感性，尤其對(duì)梗阻明顯的晚期患者盡快改善進(jìn)食是獨(dú)到的。所以對(duì)于不宜手術(shù)或失去手術(shù)機(jī)會(huì)的老年晚期賁門癌采用該方法是一種有效而可靠的治療手段，也是臨床值得推廣的方法。[關(guān)鍵詞]：老年晚期賁門癌 卡培他濱 252锎