近距离放射治疗机

8．6　近距离放射治疗机

8．6．1　近距离后装治疗机的工作原理

近距离治疗（brachytherapy）是放射治疗的主要手段之一，与外照射相比，放射源到治疗部位的距离非常近。这一技术最显著的优点是辐射能量的绝大部分被患者的肿瘤组织所吸收，可最大限度地杀灭肿瘤细胞，而正常组织及邻近的敏感器官很少受到照射。正是由于这一特点，近距离治疗往往被视为“高剂量－高精度”放射治疗的重要方法之一。20世纪80年代以后，高新技术不断向医学领域渗透，近距离后装治疗机不断得到完善，现代后装治疗机具有电脑控制的信息处理系统和相应的剂量计划系统，并有可靠的剂量监测系统和安全保障系统。

内照射近距离后装治疗机的基本工作原理是：首先按照不同部位选用合适的“施源器”，并通过腔道或组织间置入的方法将施源器紧贴在病变部位，然后由控制系统自动将放射源送进施源器实施近距离放射治疗。宫颈癌的治疗示意如图8．26所示。由于是事先置入施源器，然后由机器自动将放射源送入治疗部位的施源器内，所以称这种设备为近距离后装治疗机，简称后装机。

图8．26　肿瘤近距离治疗示意图

8．6．2　近距离后装治疗机的构成

内照射近距离后装治疗机的基本结构包括：后装治疗机、各种施源器、治疗计划系统和操作控制系统等四大部分。

1．后装治疗机

基本结构包括机座、立柱、机头和放射源4个部分。后装治疗机的实物外形如图8．27。

图8．27　后装机外形

（1）机座。最下端的机座是整台设备的基础部件，底部装有滑轮可以在室内移动调整位置，并有电路接口，可以与电源和操作控制系统进行连接控制。

（2）立柱。中间部分就是立柱，立柱有固定式和升降式两种类型，目前一般是采用电动升降式结构，以便于根据患者位置调整机头高度。

（3）机头。最上面的机头是后装治疗机的核心部分，内有储源器、驱动器、施源器接口和放射源出源位置检测装置等部分。

储源器处在机头的中间部位，是在钢壳内浇灌铅钨合金铸造而成，中间留有一个很小的空腔，是平时储存放射源的地方，以保护工作人员不受射线照射；在储源器的后面部分是驱动器，它可以根据计算机指令，将放射源拉回储存或送出去用于治疗；储源器的前面设有放射源出源位置检测装置，用来随时检测放射源的出源情况和出源位置；机头的最前面是可以与施源器连接的接口，如图8．28所示。一般设有多个接口，可以根据临床需要同时连接多个施源器，在计算机的控制下分别出源治疗，以达到比较理想的剂量分布效果。

图8．28　施源器接口

（4）放射源。现代近距离后装治疗机使用的放射源是放射性核素192Ir，这是一种高剂量率放射源，放射出的是γ射线，其平均能量为380keV。出厂时的初始放射性活度为10～12Ci，半衰期只有74d，约6个月时间就需要更换新源。

¹⁹²Ir源的物理机械性能比较好，可以做成各种形状。后装治疗机使用的铱源一般是做成颗粒状，体积只有米粒大小，出厂之前被封装在不锈钢包壳里面，并焊接在特定长度（一般是1～1．5m）的驱动钢丝的一端，钢丝截面直径与不锈钢包壳的外径相同。然后，将焊接铱源的一端插到一个铅罐里面锁住，以便进行储存和运输。钢丝的另一端露在外面，换源时，工作人员将钢丝露在外面的一端连接到后装治疗机的驱动器上，通过施源器接口，由驱动器自动将铱源拉到机头中间部位的储源器内备用。

通常，后装机内部都要设置一套与铱源（真源）钢丝长度一致的“假源”钢丝。在进行实际治疗之前，要先送出假源检验管路是否畅通，以避免“卡源”现象。假源检验无误后，再送出真源进行实际照射治疗。

2．施源器

施源器是内照射近距离后装治疗机的重要组成部分，图8．29就是部分施源器的实物图。其作用是：在治疗之前，先将施源器置于病灶附近，接口处与主机连接。根据被照射腔体或组织的不同部位和不同形状，可以设计制作各种各样的施源器。施源器的外形要与相应部位的腔体吻合，内部正好能够插进带有颗粒状辐射源的钢丝绳。施源器的另一端与机头最前面的施源器接口连接之后，辐射源可以从机头内的储源腔里通过连接通道直接输送到病灶部位。当进行内照射放射治疗时，辐射源可以通过施源器以步进方式移动到所需要的照射部位进行逐点照射治疗，治疗结束后，辐射源被机器自动拉出施源器，退回机器的储源腔内储存备用。

图8．29　施源器实物图

3．治疗计划系统

要开展近距离后装治疗技术，治疗计划系统不可缺少。治疗计划系统一般包括硬件和软件两个部分。

治疗计划系统（包括操作控制系统）的硬件设备见图8．30。硬件包括图像资料输入设备、治疗计划设备等。在进行近距离放射治疗之前，都要应用安装在计算机上的专门软件设计治疗计划。

图8．30　后装机计划和控制系统

治疗计划系统的软件一般包括图像输入处理和图像输出功能、剂量规划与计算功能和治疗计划的评估与优化功能。

治疗计划设计的好坏，直接影响治疗效果，因此，往往要进行多次修改和优化处理。在得到主治医师认可后，可通过软盘或其他传输方式将治疗计划传输到操作控制系统进行治疗。

4．操作控制系统

操作控制系统也由硬件和软件两部分构成，计算机通过电缆和控制线路与治疗室内的后装治疗机连接。控制计算机上安装与治疗计划软件相配套的操作控制软件，通过执行计划系统上的治疗计划，实施近距离放射治疗。

与体外远距离放射治疗相比，体内近距离放射治疗具有病灶局部治疗剂量大，正常组织受量少，全身反应轻等优点。除了通过人体的自然腔道实施近距离照射之外，还可以进行术中放疗、组织间置入和表面敷贴等方法完成近距离放射治疗。体内某些部位的病灶，配合体外远距离放射治疗，会取得比较好的治疗效果。

8．6．3　近距离后装治疗机的治疗过程

内照射近距离后装机的治疗过程是，首先对选定的施源器进行消毒，然后将施源器放置在需要近距离治疗的病变部位，如果是用于食管等部位的治疗，还要在X线诊断机或模拟定位机上，通过透视并摄像的方法确认施源器的确切位置，并通过专门的图像输入设备将拍摄的X线片输入到治疗计划系统的计算机内，通过专业软件设计治疗计划。同时，要将施源器与后装治疗机接通。待准备工作完成之后，工作人员退出治疗室，然后通过操作控制系统，执行计划系统传送过来的治疗计划。当完成一定量的辐照之后，在电脑的控制下，放射源自动退回到储源器，完成一次照射过程，从而实现近距离后装治疗。

这种治疗模式既可以保证治疗精度，又能保证工作人员安全，所以受到放射治疗界的广泛认可，从而获得了广泛的推广应用。

由于铱源是放射性核素，即使废源仍然具有一定的放射性，因此对废源的处理要特别慎重，一般是由供货厂家回收处理，千万不能随意处置。另外，在换源和储存运输过程中，均要使用专门剂量检测仪器进行检测，以免造成意外的放射损伤或放射事故。