Имплантация радиоактивных частиц — это новейший метод лечения опухолей. Он включает в себя герметизацию радиоактивного 125I, который убивает опухолевые клетки, в крошечной титановой оболочке, называемой «герметичным источником семян» или «частицей», а затем с помощью специального набора инструментов помещает радиоактивные частицы непосредственно в опухоль. Испускаемое гамма-излучение убивает опухолевые клетки, тем самым достигается эффект, подобный скальпелю, отсюда и название «партикулярный нож». Это минимально инвазивная методика, поддерживаемая технологией визуализации, которая позволяет получать высокие дозы на область опухоли-мишени и не получать дозы на окружающие ткани; она высокоэффективна при лечении неоперабельных местно-прогрессирующих опухолей.
Традиционные методы радиотерапии (внешнего облучения) предполагают высокоинтенсивное облучение раковых тканей, при этом окружающие нормальные ткани неизбежно будут в той или иной степени повреждены радиацией. Хотя с развитием методов радиотерапии количество облучения нормальных тканей можно в определенной степени уменьшить, иногда трудно достичь высоких доз облучения. Имплантация радиоактивных частиц основывается на морфологии опухоли, а доза и распределение частиц точно рассчитываются трехмерной системой стереотаксического планирования (TPS).
Частица 125I может испускать γ-лучи в малых дозах, которые вызывают двунитевые разрывы в ДНК опухолевых клеток, действуя непосредственно на них, в дополнение к ионизации молекул воды в организме и генерации свободных радикалов, которые способствуют апоптозу и препятствуют размножению опухолевых клеток.
Брахитерапия радиоактивными частицами началась в 1901 году, когда Пьер Кюри изобрел радиевую трубку — радиоактивную частицу, которую можно было имплантировать в тело, а в 1909 году Пасто и Деграис первыми применили радиевые трубки для лечения рака простаты путем имплантации в уретру в Радиевой лаборатории в Париже. Однако только в конце 1980-х годов, после успешного исследования системы планирования лечения (TPS), частицы 125I стали актуальной темой для лечения опухолей и стали использоваться все шире и шире.
I. Характеристики частиц 125I.
Структура источника семян: материал внешней оболочки — титановая трубка, внешний диаметр 0,8 мм, длина 4,5 мм, толщина стенки 0,05 мм, материал внутренней сердцевины — серебряная проволока размером φ0,5X3 мм, поверхностный слой серебряной проволоки покрыт изотопом 125I.
Период полураспада: t1/2 = 59,6 дней
Основные испускаемые энергии фотонов: χ-лучи 27,4Кэв и 31,4Кэв; γ-лучи 35,5Кэв, которые являются низкоэнергетическим излучением.
Полуметровый слой свинца: 0,025 мм
Полуовальный слой клеточной ткани: 20 мм
II. Выбор дозы и метод имплантации 125Ⅰ частиц
В соответствии с различной морфологией опухоли, длина, ширина и высота целевой области рассчитываются для получения приблизительного объема для расчета количества частиц, которые необходимо имплантировать, чтобы достичь необходимой периферической дозы (подобранной периферической дозы, MPD). Единая доза для лечения злокачественных опухолей всегда устанавливается на уровне 95% от объема целевой области опухоли для достижения предписанной дозы (PD), т.е. Vl00 > 95%. Целевая доза опухоли не должна превышать 2 PD, чтобы минимизировать повреждение окружающей нормальной ткани, но если 90% целевой дозы опухоли не достигает PD, частота рецидивов значительно выше. Американское общество брахитерапии требует планирования лечения перед имплантацией радиоактивных частиц для установления ожидаемого распределения дозы и расчета дозы системой планирования лечения (TPS) для определения единой предписанной дозы. Область мишени определяется с помощью КТ, МРТ и других методов визуализации, рассчитывается значение PD, определяется количество имплантированных частиц, их активность и общая активность, наблюдается распределение дозы и корректируется положение направляющей иглы для достижения наилучшего распределения для уничтожения опухолевых клеток и минимизации повреждения окружающей нормальной ткани. После имплантации доза должна быть оценена и подтверждена, т.е. postplan, чтобы можно было объективно и реалистично оценить эффективность и осложнения.
125Ⅰ Имплантацию частиц можно разделить на интраоперационную имплантацию с прямым видением и имплантацию с визуализацией. Интраоперационный метод имплантации относится к прямому облучению первичного поражения во время операции. При поражениях, которые можно лечить с помощью индивидуальной лучевой терапии, частицы имплантируются в ложе опухоли, область лимфатического дренажа или тело опухоли в соответствии с системой планирования лечения; при поражениях, которые нельзя лечить с помощью индивидуальной лучевой терапии, частицы имплантируются в область остаточного поражения в соответствии с замороженным срезом и четким патологическим диагнозом, а область резекции уменьшается настолько, насколько это возможно. Имплантация должна проводиться параллельно с кровеносными сосудами для уменьшения послеоперационных осложнений.
III. Показания к терапии опухолей частицами 125I.
1) Местнораспространенные опухоли, которые не могут быть удалены хирургическим путем.
2) Те, кто слишком стар или имеет нарушенную сердечно-легочную функцию, чтобы перенести операцию, или не желает подвергаться хирургическому вмешательству.
3) Локализованная инвазия и остаток опухоли, ожидаемые во время операции.
4)Случаи с плохим или неудачным внешним облучением и т.д.
5)Злокачественная опухоль слюнной железы у детей.
6) Опухоль в непосредственной близости от лицевого нерва и необходимость сохранения нерва.
7) Рецидивирующий рак слюнной железы.
Применение частиц 125I при злокачественных опухолях полости рта и челюстно-лицевой области
Использование частиц 125Ⅰ при системных злокачественных опухолях, таких как рак простаты, рак печени и черепно-мозговые опухоли, началось гораздо раньше, чем при лечении челюстно-лицевой области головы и шеи, и технология является относительно более зрелой.
Челюстно-лицевая область — это уникальная область, которая связана с центральной нервной системой черепа и нижними конечностями тела, обеспечивая узкий путь для всех связанных систем. Кровеносная система, лимфатическая система и нервная система широко распространены в этой области. Гистологические и анатомические особенности делают разработку различных передовых методик более поздней, чем в других областях, и несут в себе большие риски и требования к борьбе с осложнениями.
Радиоактивные частицы можно применять при аденокарциноме слюнной железы, злокачественной опухоли околоушной железы, ранней стадии рака языка, рецидиве после рака полости рта и местном метастазировании лимфатических узлов рака полости рта, и все это позволяет достичь лучших результатов.
V. Состояние лечения имплантацией частиц в отделении стоматологии больницы провинции Шаньдун
С 2008 года отделение стоматологии больницы провинции Шаньдун проводит брахитерапию радиоактивными частицами для лечения злокачественных опухолей челюстно-лицевой области, головы и шеи. Более 500 пациентов получили удовлетворительные результаты, особенно пациенты со злокачественными опухолями слюнных желез, челюстных костей и поздними стадиями рака полости рта. В ходе исследования данного проекта отделение сформировало набор персонализированных планов лечения для различных характеров заболеваний и различных пациентов, особенно лечение опухоли слюнной железы было проведено как обычное лечение злокачественной опухоли после операции. В настоящее время отделение стоматологии провинциальной больницы Шаньдун является первым и единственным медицинским подразделением в провинции Шаньдун, которое легально реализует этот проект, а технология брахитерапии радиоактивными частицами злокачественных опухолей полости рта и челюстно-лицевой области — головы и шеи — находится на передовых позициях в этой области в Китае и всегда лидирует в развитии этого проекта в провинции Шаньдун.
Заметки об имплантации частиц 125I.
1. герметичный источник семян 125I для лечения является долгосрочным имплантатом.
2. не вставляйте и не извлекайте насильно источник посевного материала из имплантационной трубки, иглы или держателя посевного материала, так как это может повредить внешнюю стенку или сварные швы источника посевного материала, что может привести к высвобождению 125I в окружающую среду или в жидкости человеческого организма. Если обнаружено, что источник посевного материала поврежден, его следует запечатать и как можно скорее утилизировать в соответствии с методами утилизации радиоактивных отходов, а окружающую среду проверить на предмет загрязнения.
3. корпус из титанового сплава данного изделия обладает отличными антикоррозийными свойствами при нормальном использовании. Однако источник семян не должен подвергаться воздействию концентраций, превышающих 1N кислоты или щелочи. На источник семян не влияют обычные растворители, такие как ацетон, спирт или мягкие обеззараживающие средства.
4. Безопасность оператора: герметичный источник семян 125I является радиоактивным и должен эксплуатироваться с соответствующей защитой. Только тот персонал, который обучен и имеет опыт безопасного использования радиоактивных веществ и который сертифицирован национальным авторитетным правительственным агентством как квалифицированный для работы с радиоизотопами, должен работать с герметичным источником посевного материала 125I.
(1) Все этапы процедуры имплантации должны быть заранее разработаны таким образом, чтобы минимизировать радиационное воздействие на людей. Оператор должен контролироваться на предмет дозы облучения, а персонал должен носить дозиметрический мягкий прибор или радиационный дозиметр.
(2) Обращение с герметичными источниками семян 125I: Обращение с герметичными источниками семян 125I должно проводиться с достаточно толстым экранированием. Полутолщина защитного слоя свинца от 125I-излучения составляет 0,025 мм, а ткани — 20 мм. Поэтому слой свинца толщиной 0,25 мм способен снизить излучение более чем на 99,9 %. При работе с пинцетом оператор и источник семян должны находиться на расстоянии друг от друга. Источник семян следует аккуратно захватить, чтобы не повредить его. Источник семян не следует держать непосредственно рукой. Если защитный барьер не используется, оператор должен держаться на расстоянии и работать как можно быстрее, чтобы минимизировать воздействие излучения.
(3) Случайные повреждения герметичных источников семян 125I: Хотя герметичные источники семян 125I имеют высокую степень структурной целостности, неправильное обращение или дробление может привести к высвобождению «свободного» 125I, и если это происходит, поврежденный источник семян должен быть помещен в герметичный контейнер, а передвижение персонала должно быть ограничено для предотвращения распространения радиоактивного загрязнения. Предотвращение распространения радиоактивного загрязнения, дезактивация территории и персонала в соответствии с установленными процедурами, а также проведение обследования щитовидной железы людей на месте аварии и вокруг него. Из-за малого размера источника семян, как правило, трудно обнаружить упавший источник семян на глаз. При работе с герметичным источником семян 125I он должен быть оснащен детектором излучения, способным обнаружить до 30 Кев. В случае потери источника семян или других несчастных случаев необходимо немедленно проинформировать соответствующие органы.
5. защита пациентов, прошедших лечение: все пациенты, члены их семей должны быть проинформированы о характеристиках имплантированного 125I герметичного источника семян и необходимости принятия соответствующих мер радиационной защиты. Все пациенты должны быть проинформированы о том, что в процессе лечения одно или несколько семян могут отделиться, так как опухоль уменьшится и станет меньше. Когда и где бы ни был найден источник семян, их следует собрать ложкой, поместить в герметичную банку или другой контейнер и поставить в недоступное место в доме.
6. Утилизация неиспользованных герметичных источников семян 125I: Неиспользованные излишки герметичных источников семян 125I, если их необходимо утилизировать, должны быть доставлены в уполномоченную компанию по утилизации радиоактивных отходов, а не выбрасываться как обычный мусор.
VII. Инструкции по лечению
1. прежде чем лечить пациента с помощью источника семян, пациент должен быть проинформирован о терапевтических свойствах и мерах предосторожности источника семян.
2. все радиоактивные продукты представляют опасность при ненадлежащем обращении, использовании, хранении, транспортировке или уничтожении, а также при несоблюдении соответствующих правил. Во избежание опасности необходимо строго соблюдать требования, изложенные в соответствующих нормативных документах и в данной инструкции.
3. доступ к источникам семян и их использование должны осуществляться обученным и квалифицированным персоналом. Персонал должен носить соответствующую защитную одежду и иметь персональный дозиметр радиации при доступе или использовании источников семян.
4. в целях минимизации облучения человека при взятии или использовании источников семян следует минимизировать время работы, увеличить расстояние между телом человека и источником и использовать адекватное экранирование, прежде чем убедиться, что операция проходит гладко. Для контроля необходимо также использовать соответствующее оборудование для обнаружения радиации и загрязнений.
5. хотя источник посевного материала классифицируется как герметичный продукт, следует проводить регулярные проверки на загрязнение поверхности в рабочей зоне и на аппаратах, контактирующих с источником посевного материала.
6. источник семян следует использовать при комнатной температуре. Температура выше 250°C может вызвать изменения в распределении дозы вокруг частиц.
7. с источником семян следует обращаться осторожно, не сжимать и не ронять его, ни в коем случае не нарушать внешнюю оболочку источника семян и не изменять форму источника семян (например, сминать, сгибать и т.д.) во избежание радиоактивной утечки.
8. источник семян не следует использовать непосредственно для введения, а проводить его с помощью подходящих инструментов, таких как шприцы и шаблоны.
9. источник семян не стерилизуется на заводе. Источник семян перед использованием должен быть стерилизован.
10. все лечебные процедуры должны планироваться заранее, чтобы свести к минимуму облучение персонала.
Повреждение, потеря и утилизация источников семян
1. если обнаружено, что источник семян поврежден, необходимо своевременно принять меры и сообщить в соответствующие вышестоящие органы, если это привело к серьезным последствиям.
2.Если обнаружится, что источник семян утерян, персонал должен незамедлительно разыскать его и сообщить в соответствующие отделы на более высоких уровнях.
3.По причине распада и других причин источник семян не имеет потребительской ценности, или разрушенный источник семян и его радиоактивные загрязнители и т.д. не могут быть оставлены по желанию, но должны быть утилизированы как радиоактивные отходы и отправлены в уполномоченное учреждение по утилизации радиоактивных отходов для утилизации от имени источника.
4. количество образующихся радиоактивных отходов должно контролироваться до минимума, а упаковка и транспортировка радиоактивных отходов должны осуществляться в соответствии с соответствующими национальными правилами.
IX. Радиационная защита
1. перед взятием или использованием источников семян необходимо подготовить подробный план действий для оценки возможных опасных условий. Передача источников семян должна регистрироваться и храниться в течение соответствующего периода времени согласно соответствующим правилам. Для прогнозируемых несчастных случаев должны быть подготовлены планы на случай аварий.
2. создать «зону контроля», если мощность непосредственной дозы превышает 7,5 мкЗв/ч. Выделите конкретное помещение или здание, или очертите территорию и четко обозначьте ее.
3. позаботьтесь о том, чтобы избежать ненужного облучения персонала или пациентов рентгеновскими и γ-лучами.
4. параметры для минимизации облучения персонала.
①Время: минимизируйте время нахождения персонала в непосредственной близости от источника.
Общая доза, полученная во время работы источника семян, прямо пропорциональна времени, затраченному на выполнение работы.
Если время работы удваивается, то полученная доза также удваивается.
★ Хороший план работы помогает сократить время облучения до минимума.
② Расстояние: Увеличьте расстояние между источником и человеком до максимума.
Излучение обратно пропорционально квадрату расстояния. Например, если расстояние удваивается, мощность дозы уменьшается до
1/4, но если расстояние уменьшается вдвое, мощность дозы увеличивается в четыре раза.
Примечание: Мощность дозы при 1 мм в 10 000 раз выше, чем при 100 мм.
★ Используйте пинцет для манипуляций с источником семян и запретите прямой контакт с руками.
③ Экранирование: по возможности экранируйте, например, свинцовым стеклом.
Плотные вещества с высоким атомным номером, такие как свинец, обеспечивают лучшее снижение радиационного воздействия. Лист свинца толщиной всего 0,25 мм может уменьшить 99,9% гамма-излучения, испускаемого 125I.
5. проверьте фактическую дозу, полученную теми, кто участвует в работе, с помощью соответствующим образом откалиброванного дозиметра.
6. проверяйте рабочее место на наличие загрязнения после каждой процедуры с помощью подходящего прибора для обнаружения. Источники посевного материала являются герметичными радиоактивными источниками, поэтому при нормальном использовании не должно происходить утечки радиоактивных материалов, но если загрязнение обнаружено, его следует немедленно удалить.
7. необходимо рассмотреть вопрос о методе утилизации после смерти пациента, прошедшего лечение с использованием имплантата источника семян.
8. как правило, не требуется специальной защиты для персонала, обеспечивающего уход за пациентами, получающими лечение с помощью источников семян, и для членов семьи, сопровождающих пациента.