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  中华放射医学与防护杂志  2016, Vol. 38 Issue (6): 435-438   PDF    
一种侧卧位X射线分次全身照射技术 及剂量监测结果分析
杨瑞杰, 王皓, 刘路, 王巍, 王俊杰     
100191 北京大学第三医院肿瘤放疗科
[摘要] 目的 报道一种侧卧位前后对穿X射线分次全身照射技术,并对照射中的实时剂量监测结果进行分析。 方法 采用Varian Trilogy医用电子直线加速器10 MV X射线,行水平野对穿全身照射,源到模体表面距离390 cm,测量X射线全身照射条件下的射野百分深度剂量、离轴剂量分布及绝对剂量输出。对10例患者采用侧卧位前后对穿野分次全身照射。照射处方剂量1 200 cGy/6次,共3 d,体中线剂量率约5.0 cGy/min。治疗时利用多通道半导体剂量计实时监测患者剂量准确性及剂量分布均匀性,采用固体水进行剂量非均匀性补偿。 结果 治疗条件下模体测量射野离轴剂量分布均匀性<±5.0%,最大剂量点处绝对剂量输出为0.072 1 cGy/MU。10例患者均能够顺利完成侧卧位治疗,各个部位监测总剂量偏离处方剂量-4.9% ~6.7%,平均监测剂量均匀性<5.0%。 结论 侧卧位X射线全身分次照射技术患者耐受性好,照射过程中实时监测剂量,采用固体水进行剂量非均匀性补偿,能够保证患者接受准确均匀的剂量分布,方法简便易行。
[关键词] X射线     全身照射     多通道半导体剂量计     剂量监测    
A fractionated X\|ray total body irradiation technique with patients lying on side and in vivo dosimetry analysis
Yang Ruijie, Wang Hao, Liu Lu, Wang Wei, Wang Junjie     
Department of Radiation Oncology, Peking University Third Hospital, Beijing 100191, China
Corresponding author: Wang Junjie. E-mail:junjiewang47@yahoo.com.
[Abstract] Objective To investigate an X-ray total body irradiation (TBI) technique using anterior-posterior opposed fields with patients at the side-lying position, and to analyze the real-time in vivo dosimetry results. Methods The accelerator with 10 MV X-rays of Varian Trilogy was used for the TBI with the extended source to skin distance of 390 cm. The percent depth dose, off axis factors and absolute dose output were measured. The dose accuracy and homogeneity was monitored real-time using multi-channel diode dosimeter for 10 patients. The monitored sites included forehead, mandible, suprasternal fossae, xiphoid, umbilicus, pelvis, middle of thigh, knee, middle of leg and ankle. The patients were irradiated at the side-lying position, with the prescription dose of 1 200 cGy/6 f during 3 days, the middle line dose rate of 5.0 cGy/min. Solid water was used for the compensation of the dose homogeneity. Results The off axis dose homogeneity was less than ±5.0% for the TBI geometry. The absolute dose output was 0.072 1 cGy/MU at the maximum dose point. The total body irradiation was finished smoothly for the 10 patients lying on side. The deviation of monitored total dose from the total prescription dose was within -4.9% to 6.7% for the 10 monitored sites. The monitored dose homogeneity was less than 5.0%. Conclusion The fractionated anterior-posterior opposed parallel TBI can be finished smoothly with patients side-lying. Accurate and homogenous dose distribution can be obtained using real-time dose monitoring and compensation with solid water.
[Key words] X-rays     Total body irradiation     Multi-channel diode dosimeter     Dose monitoring    

全身照射(TBI)作为骨髓移植和外周血干细胞移植预处理的主要方法之一,广泛用于白血病、淋巴瘤等疾病的治疗[1]。作为一种特殊的放射治疗技术,全身照射有别于常规的大野照射技术,剂量学参数受治疗几何条件和照射技术等因素影响,需予以特别考虑[2]。TBI剂量率低、照射时间长、患者体位不易固定,照射时容易出现剂量误差,照射过程中需要进行实时剂量监测[3],确保患者得到准确均匀剂量的照射。本研究对一种侧卧位X射线分次全身照射技术进行实时剂量监测。

资料与方法

1. 一般临床资料:共入组10例患者,男性8例,女性2例;年龄14~31岁,中位年龄28岁。T淋巴母细胞淋巴瘤/白血病7例,急性淋巴细胞白血病(B细胞型)2例,非霍奇金淋巴瘤(弥漫大B细胞型)1例。异基因骨髓移植8例,自体骨髓移植2例。肺部屏蔽10例,腮腺屏蔽2例,眼晶状体未屏蔽。本研究获得本院伦理委员会批准,所有患者均签署知情同意书。

2. 全身照射射野剂量学测量:采用美国瓦里安公司生产的Trilogy医用电子直线加速器10 MV X射线,行水平照射,机架角270°,准直器角45°,射野36 cm×36 cm,使用加速器的全身照射模式,并在机头插入TBI专用托盘,源到模体表面距离(SSD)为390 cm。上述照射条件下,使用40 cm×40 cm×30 cm的固体水及比利时IBA公司的FC65-G电离室测量射野百分深度剂量分布。将固体水垂直床面放置在全身照射治疗床上,通过调整电离室距源距离测量百分深度剂量,通过调整探头位置改变测量深度,分别测量深度为1.0~22.0 cm处100 MU对应的剂量,将测量数据归一到深度为2.5 cm处。治疗床采用液压升降,高度可调,上下运动范围15 cm。治疗床床面为180 cm×450 cm,治疗床前后为1 cm厚的散射屏,以提高皮肤剂量。照射条件下,在模体表面下10 cm深度处从射野中心沿水平方向分别向两端测量射野离轴因子(OAF),每间隔10 cm 测量1个值。照射条件下,测量模体表面下2.5 cm深度处的绝对剂量输出(OUF)。

3. 全身照射模拟定位和机器跳数计算:患者仰卧位和侧卧位下进行胸部CT扫描模拟定位,扫描层厚5 mm。仰卧位CT扫描用于电子线胸壁补量照射治疗计划设计,侧卧位CT扫描用于制作X射线肺挡块。患者侧卧位CT扫描时将全身照射治疗床床面放置在CT模拟机床面上,患者一侧手臂通过全身照射治疗床床面的洞放于床面下身体体侧。根据侧卧位CT及数字重建放射影像(DRR)制作肺部铅挡块。CT模拟定位时通过患者体表铅丝确定和标记肺挡块位置和范围,并做纹身标记,便于在治疗时放置挡块。CT模拟定位时确定并标记前额、下颌、胸骨上窝、剑突、脐、盆腔(等中心)、大腿中部、膝盖、小腿中部和脚踝剂量监测点位置。测量并记录各点距离等中心的距离和相应位置的体厚。采用公式MU=Dt/(PDD×OUF),计算患者治疗时所需机器跳数。式中,MU为机器跳数;Dt为人体前后方向中心平面剂量计算点的处方剂量,cGy;PDD为人体前后方向中心平面处的百分深度剂量,%;OUF为绝对剂量输出,cGy/MU。剂量计算点选择在脐下10 cm处。

4. 治疗中实时剂量监测:照射条件下,选择2014年11月—2015年11月在本院接受TBI治疗的10例患者,使用德国PTW公司的VIVODOS多通道半导体剂量仪,进行治疗中的实时剂量监测。使用前应用FC65-G电离室在照射条件下对多通道半导体剂量仪进行刻度。治疗时患者侧卧在专用治疗床上,实施前后野和后前野对穿固定源皮距照射。治疗时,患者侧卧、使用头枕,后背和脚下放置不同厚度的泡沫垫,改善患者舒适性和体位重复性。剂量监测点包括前额、下颌、胸骨上窝、剑突、脐、盆腔(等中心)、大腿中部、膝、小腿中部、脚踝。患者照射处方剂量为1 200 cGy/6次,共3 d(其中1例患者1 000 cGy/5次),3 d连续照射,每日两次,间隔>6 h。机器输出剂量率80 MU/min,患者体中线剂量率约为5.0 cGy/min。照射中通过挡铅屏蔽肺的方法控制肺吸收剂量,7例患者采用半挡,3例患者采用全挡,胸壁采用电子线补量照射。2例患者前后野照射时对腮腺进行了全挡。根据实时剂量监测结果使用不同大小、不同厚度的固体水进行患者头脚方向剂量不均匀的补偿校正。计算患者各点受照剂量准确性及剂量分布均匀性。

5. 统计学处理:数据以x±s表示。采用SPSS 18.0软件进行描述统计,计算10例患者各剂量监测点实时监测分次剂量的平均值、标准差、最大剂量和最小剂量,以及每例患者各监测点总剂量的平均值、标准差、最大剂量和最小剂量。

结 果

1. 一般临床资料:全身照射过程中,10例患者均出现恶心,照射后明显,不影响进食;5例患者出现呕吐,累计次数1~3次;1例患者照射首日当晚不明原因发热,体温最高37.7℃,第二天凌晨退热,之后未再发热;1例患者照射第二天出现双颊疼痛,未见明显充血及溃疡,腮腺区无压痛。

2. 全身照射射野剂量学测量:全身照射条件下,最大剂量点归一到深度为2.5 cm时,5.0、10.0、20.0 cm处的射野百分深度剂量分别为94.69%、83.43%和62.32%。10 MV X射线深度10 cm处与射野中心轴垂直的平面射野平坦度≤±5.0%。照射条件下,射野中心轴模体表面下2.5 cm深度处的绝对剂量输出为0.072 1 cGy/MU。

3. 全身照射模拟定位和机器跳数计算:10例患者前胸壁厚度平均2.8 cm(1.5~3.5 cm),后胸壁厚度平均3.6 cm(1.5~5 cm)。选择胸壁电子线能量为6~15 MeV,电子线照射机器跳数310 MU(303~349 MU)。10例患者平均身高171.7 cm(153~178 cm),剂量计算点处平均体厚22.3 cm(18.5~30.9 cm),计算患者治疗机器跳数1 697 MU(1 613~1 935 MU)。

4. 治疗中实时剂量监测:10例患者各剂量监测点分次剂量实时监测结果列于表 1。由表 1可知,10例患者各监测点平均分次剂量为(197.6±3.4)~(207.6±3.8)cGy,平均监测剂量均匀性<5.0%。每例患者各剂量监测点总平均剂量实时监测结果列于表 2。由表 2可知,各个监测点总剂量偏离处方剂量-4.9%~6.7%。

表 1 10例患者各剂量监测点分次剂量实时监测结果 Table 1 Monitored fraction dose for 10 monitored sites of 10 patients

表 2 每例患者各监测点总剂量实时监测结果 Table 2 Monitored average total dose of all monitored site for each patient

讨 论

TBI技术在国内外已经开展多年,已有相关技术文献报道[3-6]。张九堂等[4]报道了一种分段肺屏蔽的单次全身照射技术,并报告了两例TBI患者肺剂量监测结果。近年来,TBI在临床应用及技术发面有了新的发展。不同单位剂量处方及分割方案不同。为提高疗效、降低不良反应,一般采用提高总剂量、一天多分次的分次照射方案。3~4 d、2~3次/d、总共6~12次、总剂量12~15 Gy是较常用的剂量分割方案[7]。不同单位TBI技术细节也差异很大。本研究验证了一种侧卧位、前后对穿分次X射线全身照射技术。与以往技术的不同点在于,患者侧卧位前后对穿照射,方便放置肺挡块,剂量均匀性好;分次照射,不良反应低,单次照射时间短,可以提高总剂量;半挡或全挡技术屏蔽肺,剂量计算和操作简单;胸壁电子线补量,保护肺的前提下保证胸壁接受足量照射;固体水剂量补偿,简单可靠。另外,本研究报道10例患者治疗中10个部位实时剂量监测结果,系统分析患者耐受性、体位重复性,患者各部位受照射剂量准确性和均匀性。

全身照射技术剂量学要求患者身体各部位接受准确均匀剂量的照射。要保证TBI患者接受准确均匀剂量的照射,患者体位、重要危及器官屏蔽、身体各部位剂量补偿是TBI技术需要考虑的重要因素。本组10例患者的实测剂量和处方剂量存在一定偏差,各个部位监测总剂量偏离处方剂量-4.9%~6.7%,这可能与患者在照射过程中体位变化、多通道探测器放置部位、肺挡铅等因素有关[8]。患者受照剂量均匀性取决于束流输出平坦度、采用的照射技术和患者身体轮廓等因素。相比于仰卧位、坐位、半坐位侧野照射,侧卧位前后对穿照射比较容易进行肺屏蔽[7]。另外,由于人体厚度前后径变化小,身体各解剖部位厚度比较均匀,更容易实现较均匀的剂量分布[8-9]。但是,因身体不同部位体厚及源皮距的差异,如果不做剂量补偿,通常头颈部和小腿、脚踝剂量偏高,因此,需要进行剂量不均匀性补偿。本研究考虑部分患者身体虚弱、照射时间较长,没有采用站立位。采用多通道半导体剂量仪进行照射时的实时剂量监测,及时进行患者体位调整和组织补偿,使患者接受较为均匀剂量的照射。测试10例患者使用固体水进行剂量补偿,操作简单方便,剂量均匀性控制在±5.0%以内。

作为全身照射最严重的并发症,放射性肺炎的发生与照射总剂量、分次方式和剂量率相关[1, 10]。有研究发现,以剂量率5~6 cGy/min和处方9~12 Gy分次照射时,肺屏蔽使肺受照剂量控制在7 Gy,不会引起放射性肺炎[11]。本研究中,10例患者使用肺全挡或半挡,肺受照剂量<6 Gy,患者中心平面剂量率4~6 cGy/min。接受全身照射的患者通常由于疾病本身或先前化疗的影响,一般情况较差,在较长时间内常难维持一个体位,在不影响治疗不良反应的情况下适当提高剂量率可以减少总照射时间,有利于患者在照射过程中保持体位重复性。另外,利用软垫、毛巾等铺垫患者前胸、后背和腿脚,可改善患者舒适性和体位重复性。

侧卧位X射线全身分次照射技术患者耐受性好,照射过程中实时监测剂量,采用固体水进行剂量非均匀性补偿,能够保证患者接受准确均匀的剂量分布,方法简便易行。

利益冲突 作者声明与其他作者以及基金无任何利益冲突
作者贡献声明 杨瑞杰负责整体项目技术设计、数据测量、技术测试、患者剂量计算审核、剂量监测、数据整理与分析、文稿撰写与修改,参与患者整个治疗过程;王皓负责项目临床调研、临床治疗方案、临床剂量分割方案确定、患者临床管理,参与患者整个治疗过程,协助文稿修改;刘路协助技术测试、负责患者剂量计算、剂量监测、数据记录与收集;王巍负责患者模拟定位、摆位与治疗、患者挡块、摆位、固定附件准备;王俊杰负责整体项目协调和监控
参考文献
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