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    日本进一步提高宫颈癌放疗安全性

    2021-01-18 10:01:02

    日本国立大学法人东海国立大学机构名古屋大学研究生院医学系研究科综合保健学专业的余语克纪助教、小口宏副教授和山本诚一教授等人组成的研究团队,通过与名古屋大学医学部附属医院、北里大学、国立癌症研究中心中央医院和广岛大学共同开展研究,成功地从外部使宫颈癌治疗用导管内的高剂量率近距离放射治疗的放射源实现了可视化,开发出了新的品质保证工具。


    高剂量率近距离放射治疗的副作用比较小,可以集中针对宫颈癌等进行高剂量照射,是一种很好的癌症治疗方法。治疗时通过专用导管等将米粒大小的微小放射源运送到癌细胞附近,从体内发射γ射线。为安全实施治疗,需要使用品质保证工具,以方便在治疗前的检验中目视查看放射源在治疗导管中的位置,但常规的方法非常复杂。


    在此次研究中,研究团队通过使用CCD相机拍摄192Irγ放射源照射的治疗导管(塑料制)的发光(切伦科夫光),成功获得了发光图像。该方法可利用一张发光图像从导管外部轻松检测与治疗时相同的放射源位置。由此可以预先确认能否准确放射医生指定的剂量。

    该研究成果有望通过提前发现放射源的操作错误,进一步提高癌症放疗的安全性。另外,还有望将治疗器材本身的发光广泛用于癌症放疗的简单品质保证法,因此有望进一步得到应用。


    研究背景

    20~30多岁女性的宫颈癌发病率不断升高,高剂量率近距离放射治疗是一种副作用小、可以集中照射高剂量的优异癌症治疗法。治疗时将米粒大小的微小γ放射源运送到癌症部位,照射过程中可以控制放射源的停留位置和停留时间(图1)。不过,由于剂量率比较高,如果放射源的操作失误未被发现,可能会发生误照射事故。因此,如果有方便在治疗前的检验中目视检查治疗导管内的放射源操作失误的品质保证工具,应该就可以防患于未然。不过,常规的品质保证法比较耗时间,非常复杂。


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    图1:利用高剂量率近距离放射治疗γ放射源放射治疗癌症的概念图


    研究内容

    为了使肉眼不可见的γ射线实现可视化,此次研究着眼于塑料制治疗导管的发光(切伦科夫光)。通过用CCD相机拍摄192Irγ放射源照射的治疗导管的发光(图2),获得了发光图像(图3)。通过发光图像检测放射源的停留位置确认,能以与常规检测法相同的空间分辨率进行检测。另外,有些治疗使用金属导管。研究团队针对这种情况提出了在金属导管上贴一层塑料胶带进行检测的方法,研究表明可以检测放射源的位置。这些方法都可以利用一张发光图像从治疗导管外侧检测内部的放射源位置,因此被认为适合作为高剂量率近距离放射治疗的简单快速的品质保证法。


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    图2:测量装置概念图(a)与照片(b)


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    图3:照射192Ir放射源宫颈癌治疗用导管的发光图像。(a)治疗用导管的图像(明室下)(b)照射放射源时导管的发光图像(暗室下)(c)治疗导管与发光图像的合成图像。拍摄时间为30秒。发光图像为伪彩色显示。


    论文信息
    题目:Source position measurement by Cherenkov emission imaging from applicators for high-dose-rate brachytherapy
    期刊:Medical Physics
    DOI:10.1002/MP.1460