加速器治疗肿瘤时睾丸受照剂量的研究
作者：姜德智 周菊英
单位：姜德智 江苏，苏州医学院放射医学系215007；周菊英 附属一院
关键词：
中华放射医学与防护杂志990322 涂
6MVX射线是放疗时常用的射线，睾丸是电离辐射敏感器官，从理论上讲受到辐射后就可能发生随机效应。临床医生在医疗照射实践中，往往把靶外器官--睾丸受到的剂量忽略了。靶外器官受辐射产生的远期效应直接影响患者甚至后代的生存质量，这已日渐引起 人们的关注[1]。随着加速器在临床上的广泛应用及使用频率的增加，弄清楚不同 部位常规治疗情况下位于靶外的睾丸剂量具有重要意义。
一、材料和方法
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1.等效体模及剂量探测器
(1)为了获得睾丸受到的辐射剂量，使用了由我系研制的非均匀组织等效拟人体模(以下简称 体模)，其各种参数基本符合要求[2]。
(2)采用由中国防化研究院研制的GR-200 A型LiF热释光探测器(以下简称TLD)，正式使用前 经3次筛选，使其分散性在10%以内。
(3)使用国产FJ-377热释光读数仪及国产FJ-411退火炉，英国飞利浦公司生产的SL-18 型医用电子直线加速器。
2.靶区外睾丸辐射剂量的测量
(1)经筛选的TLD片送上海计量技术研究所刻度，刻度剂量分别为0.05、0.10、0.15、0 . 20、0.25 Gy。计算经测读后TLD读数(已扣除本底，以下同)与相应的刻度剂量之间的数学关系，得标准方程Y=-0.004807+0.000534X，此方程以Y为刻度剂量值，X为测读值，经检验方程成立。
, 百拇医药
(2)在体模阴囊正下方，于左右睾丸中心线垂直向上各打一个直径5 mm，深2.5 cm的小孔， 把6片TLD分二组分别置入两侧小孔，尔后以等效填充物填充小孔，消除空腔效应。
(3)将体模置于加速器治疗床上，分别模拟鼻咽癌的耳前野、食管癌的等中心照射、前列腺 癌的盆腔前后二野对穿照射代表头颈部、胸部、下腹部的医疗照射野，按常规治疗计划每次 给予剂量2 Gy，头颈部、胸部、下腹部各5次。仿鼻咽癌照射时，源皮距(SSD)为100cm，射 野面 积(Sr)为6cm×8cm，射野中心距睾丸中心的体表直线距离(Dr)76cm。仿食管癌照射时 ，源瘤距(SAD)为100cm，Sr为6cm×15cm，Dr为54cm。仿前列腺癌照射时，SAD为100cm，Sr为18 cm×20 cm，Dr为10cm[3]。之后以5 cm厚的铅块进行阴影屏蔽，重复上 述过程。
(4)照射好的TLD测读后取各组读数平均值，代入标准方程算出相应的睾丸吸收剂量。
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二、结果
同一照射部位野外两侧睾丸TLD读数间差异均无显著性(P>0.05)，不同部位照射野外的睾丸TLD读数之间差异有显著性(P<0.05)，且随着靶区中心与睾丸之间的体表直线距 离的增加而呈显著下降趋势(P<0.01)。阴影屏蔽前后结果之间差异均有显著性(P<0.0 5)。TLD实测读数及睾丸受照剂量见表1。
表1 睾丸TLD实测值及受照剂量 病种
TLD读数(
±s)
治疗总剂量
(Gy)
吸收剂量
(cGy)
, 百拇医药
归一化剂量
(mGy)*
无屏蔽
屏蔽
无屏蔽
屏蔽
无屏蔽
屏蔽
无屏蔽
屏蔽
鼻咽癌
0.95±0.07
0.30±0.04
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50
50
0.79
0.08
0.31
0.03
食管癌
1.58±0.17
0.52±0.23
60
60
2.05
0.35
, 百拇医药
0.68
0.12
前列腺癌
120.47±20.97
98.64±15.08
50
50
163.34
130.35
65. 34
52.14
注：*为靶器官接受1 Gy照射时睾丸的剂量
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三、讨论
睾丸受到的辐射主要有3种。一是体内散射线，高能X射线进入人体后在衰减过程中产生次级 射线，把剩余能量传递给靶外组织，直到能量消耗完毕，这部分射线对靶的邻近组织作用极 大，很难进行有效的屏蔽；二是来自加速器、墙、地等物体的散射线，高能X射线在遇到障碍后可以产生次级射线，其中一部分可能作用于人体而产生一定的剂量；三是加速器机头的 漏射线，这是贯穿机头固有屏蔽的辐射。离靶区越近，次级剂量主要为体内散射辐射所致，离靶区越远，次级剂量主要为上述的二、三部分射线所贡献，当离靶区的距离大于50 cm时 ，次级剂量以机器的漏射线贡献最大。因此位于靶区外的睾丸的辐射剂量的大小随着照射野的大小、照射剂量的高低、机器及周围条件的变化而变化[1，4]。进行阴影屏蔽在 不同程度上减少睾丸剂量，上述结果表明阴影屏蔽可使下腹部靶、胸部靶、头颈靶对睾丸的 剂量贡献分别下降20.2%、82.9%、89.8%。Beentjes等人在研究60Co照射情况下，位于靶区 外的睾丸受照剂量时得出结论，靶区在头颈部、胸部、上腹部、下腹部时，每Gy照射剂量对 睾丸产生的组织剂量分别是0.1、0.1、0.5及47mSv，头颈部野与下腹部野睾丸的剂量 值相差470倍[5]。本实验中头颈部野与下腹部野对睾丸产生的剂量相差193倍。
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人们之所以关注睾丸的受照剂量，是因为父体在授精前6个月内睾丸若受到小至10 mSv的组 织剂量或至授精时累积受到100 mSv的组织剂量就可以使其子女的白血病发生率上升3-6倍 [6]。无论是文献报道还是本实验，其结论都显示出靶区距睾丸越近，睾丸受照剂量越大，且阴影屏蔽的效果也越差。下腹部靶区每Gy的照射剂量就可以使患者睾丸的剂量超 过10 mSv。如果进行下腹部的肿瘤放射治疗，那么50Gy的照射剂量将使患者睾丸的剂量几十倍地增加，为此在进行下腹部照射时，临床医生应当考虑到对睾丸的影响，实现治疗计划 最优化，对睾丸进行有效的阴影屏蔽。
作者单位：涂
参考文献
1 Foo ML,Mccullogh EC,Foote RL,et al. Dose to radiotherapeutic target v olume for treatment situation.Int Radiat Oncol Biol Phys,1993,27:403-407.
, 百拇医药
2 赵经涌主编.辐射效应与职业危害防护.北京：原子能出版社，1995.274-280.
3 许昌韶主编.肿瘤放射治疗学.北京：原子能出版社，1995.121-129，171-174，214 -216.
4 刘克良，姜德智编.放射损伤与防护.北京：原子能出版社，1995.257-261.
5 Beentjes LB.The risks,expressed in collective doses,from radiotherapy in the Netherlands.Klin Fysica,1987,3:116-121.
6 Gardner MJ,Snee MP,Hall AJ,et al.Results of case-control study of leukaemia and lymphoma among young people near Sellafield nuclear plant in West Cumbri a.Br Med J, 1990,300:423-428.
(收稿:1998-01-08 修回1998-06-10), http://www.100md.com
单位：姜德智 江苏，苏州医学院放射医学系215007；周菊英 附属一院
关键词：
中华放射医学与防护杂志990322 涂
6MVX射线是放疗时常用的射线，睾丸是电离辐射敏感器官，从理论上讲受到辐射后就可能发生随机效应。临床医生在医疗照射实践中，往往把靶外器官--睾丸受到的剂量忽略了。靶外器官受辐射产生的远期效应直接影响患者甚至后代的生存质量，这已日渐引起 人们的关注[1]。随着加速器在临床上的广泛应用及使用频率的增加，弄清楚不同 部位常规治疗情况下位于靶外的睾丸剂量具有重要意义。
一、材料和方法
, http://www.100md.com
1.等效体模及剂量探测器
(1)为了获得睾丸受到的辐射剂量，使用了由我系研制的非均匀组织等效拟人体模(以下简称 体模)，其各种参数基本符合要求[2]。
(2)采用由中国防化研究院研制的GR-200 A型LiF热释光探测器(以下简称TLD)，正式使用前 经3次筛选，使其分散性在10%以内。
(3)使用国产FJ-377热释光读数仪及国产FJ-411退火炉，英国飞利浦公司生产的SL-18 型医用电子直线加速器。
2.靶区外睾丸辐射剂量的测量
(1)经筛选的TLD片送上海计量技术研究所刻度，刻度剂量分别为0.05、0.10、0.15、0 . 20、0.25 Gy。计算经测读后TLD读数(已扣除本底，以下同)与相应的刻度剂量之间的数学关系，得标准方程Y=-0.004807+0.000534X，此方程以Y为刻度剂量值，X为测读值，经检验方程成立。
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(2)在体模阴囊正下方，于左右睾丸中心线垂直向上各打一个直径5 mm，深2.5 cm的小孔， 把6片TLD分二组分别置入两侧小孔，尔后以等效填充物填充小孔，消除空腔效应。
(3)将体模置于加速器治疗床上，分别模拟鼻咽癌的耳前野、食管癌的等中心照射、前列腺 癌的盆腔前后二野对穿照射代表头颈部、胸部、下腹部的医疗照射野，按常规治疗计划每次 给予剂量2 Gy，头颈部、胸部、下腹部各5次。仿鼻咽癌照射时，源皮距(SSD)为100cm，射 野面 积(Sr)为6cm×8cm，射野中心距睾丸中心的体表直线距离(Dr)76cm。仿食管癌照射时 ，源瘤距(SAD)为100cm，Sr为6cm×15cm，Dr为54cm。仿前列腺癌照射时，SAD为100cm，Sr为18 cm×20 cm，Dr为10cm[3]。之后以5 cm厚的铅块进行阴影屏蔽，重复上 述过程。
(4)照射好的TLD测读后取各组读数平均值，代入标准方程算出相应的睾丸吸收剂量。
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二、结果
同一照射部位野外两侧睾丸TLD读数间差异均无显著性(P>0.05)，不同部位照射野外的睾丸TLD读数之间差异有显著性(P<0.05)，且随着靶区中心与睾丸之间的体表直线距 离的增加而呈显著下降趋势(P<0.01)。阴影屏蔽前后结果之间差异均有显著性(P<0.0 5)。TLD实测读数及睾丸受照剂量见表1。
表1 睾丸TLD实测值及受照剂量 病种
TLD读数(
±s)治疗总剂量
(Gy)
吸收剂量
(cGy)
, 百拇医药
归一化剂量
(mGy)*
无屏蔽
屏蔽
无屏蔽
屏蔽
无屏蔽
屏蔽
无屏蔽
屏蔽
鼻咽癌
0.95±0.07
0.30±0.04
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50
50
0.79
0.08
0.31
0.03
食管癌
1.58±0.17
0.52±0.23
60
60
2.05
0.35
, 百拇医药
0.68
0.12
前列腺癌
120.47±20.97
98.64±15.08
50
50
163.34
130.35
65. 34
52.14
注：*为靶器官接受1 Gy照射时睾丸的剂量
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三、讨论
睾丸受到的辐射主要有3种。一是体内散射线，高能X射线进入人体后在衰减过程中产生次级 射线，把剩余能量传递给靶外组织，直到能量消耗完毕，这部分射线对靶的邻近组织作用极 大，很难进行有效的屏蔽；二是来自加速器、墙、地等物体的散射线，高能X射线在遇到障碍后可以产生次级射线，其中一部分可能作用于人体而产生一定的剂量；三是加速器机头的 漏射线，这是贯穿机头固有屏蔽的辐射。离靶区越近，次级剂量主要为体内散射辐射所致，离靶区越远，次级剂量主要为上述的二、三部分射线所贡献，当离靶区的距离大于50 cm时 ，次级剂量以机器的漏射线贡献最大。因此位于靶区外的睾丸的辐射剂量的大小随着照射野的大小、照射剂量的高低、机器及周围条件的变化而变化[1，4]。进行阴影屏蔽在 不同程度上减少睾丸剂量，上述结果表明阴影屏蔽可使下腹部靶、胸部靶、头颈靶对睾丸的 剂量贡献分别下降20.2%、82.9%、89.8%。Beentjes等人在研究60Co照射情况下，位于靶区 外的睾丸受照剂量时得出结论，靶区在头颈部、胸部、上腹部、下腹部时，每Gy照射剂量对 睾丸产生的组织剂量分别是0.1、0.1、0.5及47mSv，头颈部野与下腹部野睾丸的剂量 值相差470倍[5]。本实验中头颈部野与下腹部野对睾丸产生的剂量相差193倍。
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人们之所以关注睾丸的受照剂量，是因为父体在授精前6个月内睾丸若受到小至10 mSv的组 织剂量或至授精时累积受到100 mSv的组织剂量就可以使其子女的白血病发生率上升3-6倍 [6]。无论是文献报道还是本实验，其结论都显示出靶区距睾丸越近，睾丸受照剂量越大，且阴影屏蔽的效果也越差。下腹部靶区每Gy的照射剂量就可以使患者睾丸的剂量超 过10 mSv。如果进行下腹部的肿瘤放射治疗，那么50Gy的照射剂量将使患者睾丸的剂量几十倍地增加，为此在进行下腹部照射时，临床医生应当考虑到对睾丸的影响，实现治疗计划 最优化，对睾丸进行有效的阴影屏蔽。
作者单位：涂
参考文献
1 Foo ML,Mccullogh EC,Foote RL,et al. Dose to radiotherapeutic target v olume for treatment situation.Int Radiat Oncol Biol Phys,1993,27:403-407.
, 百拇医药
2 赵经涌主编.辐射效应与职业危害防护.北京：原子能出版社，1995.274-280.
3 许昌韶主编.肿瘤放射治疗学.北京：原子能出版社，1995.121-129，171-174，214 -216.
4 刘克良，姜德智编.放射损伤与防护.北京：原子能出版社，1995.257-261.
5 Beentjes LB.The risks,expressed in collective doses,from radiotherapy in the Netherlands.Klin Fysica,1987,3:116-121.
6 Gardner MJ,Snee MP,Hall AJ,et al.Results of case-control study of leukaemia and lymphoma among young people near Sellafield nuclear plant in West Cumbri a.Br Med J, 1990,300:423-428.
(收稿:1998-01-08 修回1998-06-10), http://www.100md.com