帶金屬植入物對放療劑量分布的影響

張晶，張永昶，劉博宇

（吉林省腫瘤醫(yī)院，吉林 長春 130021）

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，各種進(jìn)入植入物經(jīng)常會(huì)被植入到放療患者的體內(nèi)。當(dāng)放療靶區(qū)或者周邊區(qū)域包含了這些金屬植入物時(shí)，或者這些金屬植入物處于光子射野的通路范圍內(nèi)時(shí)，體內(nèi)的金屬植入物會(huì)影響原射線的衰減、以及散射線和次級電子[1]。本研究對不同材質(zhì)的金屬植入物在放療射線中的劑量分布進(jìn)行了分析，報(bào)告如下。

1 對象與方法

1.1 一般資料 用醫(yī)科達(dá)synergy直線加速器系統(tǒng)6 MV和15 MV的高能X射線，對鈦合金內(nèi)固定板、鈦合金髓內(nèi)釘條、不銹鋼鋼板照射，用美國領(lǐng)先特品公司（ISP）的EBT2膠片在拓能VENUS-SPD模體中進(jìn)行測量，用彩色平板掃描儀EPSON 10000XL掃描膠片。用Film QA Pro分析劑量分布。

1.2 金屬材料 鈦合金內(nèi)固定板長度為14.0 cm，寬度1.3 cm，厚度0.5 cm。鈦合金髓內(nèi)釘條的長度33.0 cm，寬度1.3 cm，厚度0.8 cm。不銹鋼鋼板的長度14 cm，寬度1.3 cm，厚度0.8 cm。

1.3 檢測方法 在醫(yī)科達(dá)synergy直線加速器系統(tǒng)下，將免洗膠片垂直放置于拓能VENUS-SPD模體里，每根金屬條分別用薄組織補(bǔ)償膜包括為直徑為1.4 cm的圓柱體，沿著加速器槍靶的方向，水平放于拓能VENUS-SPD模體圓形電離室的插孔中，與免洗膠片進(jìn)行端面的對接。用等中心擺位，照射野大小為8 cm×8 cm，射野中心置于膠片前0.5 cm

模體電離室插孔的中心軸上，轉(zhuǎn)床5°，用6 MV和15 MV高能X線行機(jī)架角10°、90°、190°、270°四野進(jìn)行照射，照射總劑量200 cGy。照射鈦合金內(nèi)固定板、鈦合金髓內(nèi)釘條、不銹鋼鋼板，并進(jìn)行測量。經(jīng)過測量后的膠片，由帶透射板的平板掃描儀進(jìn)行掃描，用膠皮分析軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果

2.1 基線劑量、最大劑量及增長率 三種金屬材料對高能X線的輻射劑量分布均有明顯的影響，在金屬材料的端面發(fā)生了劑量突變和升高的情況，見表1。

表1 金屬植入物對基線劑量、最大劑量及其變化的影響

2.2 不同能量對金屬植入物劑量的影響 將輻射能量從6 MV增加為15 MV，不銹鋼鋼板的基線均值劑量從215.1 cGY降為198.3 cGY，最大劑量從256.2 cGY升為259.1 cGY，最大端面劑增幅從21.5%增加為32.2%。鈦合金內(nèi)固定板的基線均值劑量從210.3 cGY降為200.2 cGY，最大劑量從236.0 cGY升為230.0 cGY，劑量增加比例從12.9%增加為15.8%。

3 討論

在人體內(nèi)，各種組織不均勻，對劑量分布會(huì)造成影響。同樣，在體內(nèi)植入的金屬物，也會(huì)造成類似的影響。金屬植入物造成的影響，主要表現(xiàn)為對原射線衰減的影響，以及對散射線分布以及次級電子注量的影響。金屬植入物的材質(zhì)、大小、形狀等都與劑量分布有關(guān)，對放療劑量分布存在明顯影響[3]。以往在指定放療計(jì)劃時(shí)，物理師一般考慮金屬植入物對入射線束的衰減導(dǎo)致靶區(qū)組織的劑量減少造成的影響，而很少對金屬植入物入射面的劑量增強(qiáng)情況進(jìn)行分析。金屬植入物與模體的表面交界沉積的原射線、散射線和次級電子較多。我們發(fā)現(xiàn)金屬植入物交界面劑量出現(xiàn)了明顯的增長，三種進(jìn)入植入物的最大端面劑量增加率分別為12.9%、16.8%和21.5%，并發(fā)現(xiàn)金屬植入物與模體的交界表面劑量分布明顯升高。隨著原子序數(shù)和輻射能量的上升，金屬植入物與模體的交界表面劑量升高的幅度較大升高?？梢詮慕饘僦踩胛锏纳⑸渚€和次級電子大量進(jìn)入組織中解釋這一現(xiàn)象，這與其他學(xué)者的研究結(jié)論較好的吻合，證實(shí)了金屬植入物射線入射面表面劑量的顯著增加，是因?yàn)榻饘俨牧系谋诚蛏⑸渌?，而這一情況與植入物的原子序數(shù)大小、射野大小、射線的能量大小等有關(guān)[5]。從金屬材質(zhì)簡單來看，原子序數(shù)越大，散射截面越大。

綜上，應(yīng)慎重考慮金屬植入物散射線對放療劑量分布的影響，根據(jù)不同金屬植入物的特點(diǎn)對劑量進(jìn)行修正。