1、    近距離照射犬膽管粘膜急性放射性損傷的研究        【摘要】目的尋找動(dòng)物膽管金屬內(nèi)支架植入方法，觀察支架內(nèi)近距離照射的膽管急性放射性損傷。方法實(shí)驗(yàn)動(dòng)物為體重1722 kg的實(shí)驗(yàn)用雄性雜種犬。照射方法及條件：麻醉下經(jīng)手術(shù)植入膽管金屬內(nèi)支架，將192Ir施源器放入支架內(nèi)并給予550 Gy不同劑量的照射，1周后取膽管標(biāo)本行放射損傷的評(píng)價(jià)。結(jié)果192Ir不同劑量照射后光鏡下可見(jiàn)的膽管損傷：照射5 Gy，在膽管HE染色片上，光鏡下可觀察到粘膜損傷，10 Gy時(shí)放射性損傷達(dá)肌

2、層，50 Gy時(shí)出現(xiàn)膽管穿孔。根據(jù)不同劑量照射后膽管的急性放射性損傷的劑量效應(yīng)曲線，得出ED50為19.5 Gy。結(jié)論 可以證實(shí)大動(dòng)物的實(shí)驗(yàn)，在方法上可以更接近于臨床，并且以上實(shí)驗(yàn)方法是可行的和實(shí)用的。膽管金屬支架內(nèi)近距離治療有明顯的劑量效應(yīng)關(guān)系。但在分次照射和觀察晚期反應(yīng)方面尚有待進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究。【關(guān)鍵詞】近距離照射；膽管/輻射效應(yīng)；膽管/病理學(xué) Acute radiation injury on canine biliary mucosa by 192Ir brachytherapy introduced through a metal stent.GAO Li, YANG Weizhi

3、, ZHAI Renyou, et al(Department. of Radiation Oncology, Cancer Hospital & Institute,Chinese Academy of Medical Sciences, Peking Union Medical College,Beijing 100021, China)【Abstract】ObjectiveTo assess the acute radiation injury of dog bile duct mucosa by 192Ir brachytherapy introduced through a

4、metal stent.MethodsHybrid dogs weighing from 2025   kg were used.Method of irradiation and experimental condition: A metal stent was implanted into the common bile duct under anaesthesia. A brachytherapy applicator was ,then,introduced into the stent and radiation by 192Ir, at 550 Gy,respective

5、ly. ResultsRadiation injury on the biliary duct mucosa was observed at dose of 5 Gy, the damage proceeded to the musclular layer at 10 Gy. Perforation of the bile duct was observed at 50 Gy. In the dose-response curve of acute radiation injury at different doses of intra-biliary metal stent 192Ir br

6、achytherapy showed the effective dose (ED50) to be 19.5 Gy.ConclusionsIt is shown that the method of introducing 192Ir brachytherapy through a metal stent as carried out in the big animals, is acceptable and similar to the clinical condition. There is an obvious dose-response relationship in the met

7、al stent brachytherapy. Fractionation and late injuries need further studies.【Key words】Brachytherapy; Bile duct/radiation effects; Bile duct/pathology由于肝外膽管癌和壺腹部癌以局部侵犯為主，故其引起的惡性梗阻性黃疸呈進(jìn)行性發(fā)展，臨床處理一直是非常棘手的問(wèn)題。該病手術(shù)切除率較低（10%20%）1-3，主要死亡原因?yàn)榫植壳址负凸Ｗ栊渣S疸。局部腫瘤的控制是改善患者生存質(zhì)量和延長(zhǎng)生存期的關(guān)鍵。雖然高劑量體外放射治療（55 Gy）可延長(zhǎng)患者的生存期4,5

8、，但由于周圍肝臟、腎和胃腸道等敏感器官的限制，很難達(dá)到預(yù)期的劑量。近年來(lái)迅速發(fā)展的腫瘤介入治療經(jīng)皮肝穿刺膽道金屬內(nèi)支架的植入，為膽管支架內(nèi)高劑量率近距離治療提供了新的途徑，它可在腫瘤局部集中高劑量照射，而對(duì)周圍正常組織的影響較小，從而起到有效的殺傷腫瘤，防止管腔再狹窄的作用。在提高腫瘤局部控制率的同時(shí)，在不需手術(shù)引流的情況下，減少患者的手術(shù)創(chuàng)傷，最終提高患者的生存質(zhì)量和生存率。但是有關(guān)正常膽管粘膜對(duì)放射治療的耐受性、劑量與效應(yīng)的關(guān)系及急性放射損傷和晚期放射損傷情況尚不得而知。本實(shí)驗(yàn)即是通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)獲得膽管金屬支架內(nèi)近距離治療的放射生物學(xué)基本數(shù)據(jù)，為臨床治療提供放射生物學(xué)依據(jù)。1材料與方法1.1

9、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及處理方法：實(shí)驗(yàn)動(dòng)物選用體重為1722 kg的實(shí)驗(yàn)用雄性雜種犬（均有北京市犬健康檢疫證），由中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤研究所實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究室提供。照射方法及條件：實(shí)驗(yàn)當(dāng)日，先用4 mL氯安酮+0.5 mg阿托品對(duì)每只犬進(jìn)行誘導(dǎo)麻醉，然后腹腔內(nèi)注射質(zhì)量濃度為30 g/L戊巴比妥鈉0.81.0 mL/Kg體重，并進(jìn)行氣管插管。待動(dòng)物進(jìn)入全麻狀態(tài)后，將麻醉好的犬仰臥固定于自制多功能動(dòng)物實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，備皮后常規(guī)消毒鋪巾。行右上腹縱行切口，逐層進(jìn)入腹腔，找到幽門，在其下23 cm處切開十二指腸，經(jīng)乳頭部并向上進(jìn)入膽總管內(nèi)。將國(guó)產(chǎn)不銹鋼膽道內(nèi)支架（球囊擴(kuò)張型，規(guī)格為5 mm×10 mm）釋放在膽總管內(nèi)

10、，然后放入近距離治療施源器。將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及多功能動(dòng)物實(shí)驗(yàn)臺(tái)一起移至模擬定位機(jī)，在透視下確定施源器和支架的相對(duì)位置，設(shè)置源駐留位（2 cm），并攝±30°定位片。根據(jù)預(yù)先設(shè)定的劑量進(jìn)行膽管支架內(nèi)的近距離照射，放射源采用192Ir。第1次照射前，物理師實(shí)測(cè)了10 mm內(nèi)不同距離的劑量校正系數(shù)，照射時(shí)劑量參考點(diǎn)設(shè)在距施源器中心軸3 mm處。每次照射均有物理師通過(guò)近距離治療計(jì)劃系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證，以確保照射劑量的準(zhǔn)確和照射過(guò)程中的質(zhì)量保證和質(zhì)量控制。1.2實(shí)驗(yàn)分組：實(shí)驗(yàn)包括對(duì)照組（不做任何處理）和照射組。照射組包括7個(gè)照射劑量點(diǎn)（5、10、15、20、 25、30和50 Gy），劑量率范圍

11、為（3.181.87）×1011 Bq。每個(gè)劑量點(diǎn)2只犬。1.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果的評(píng)定方法和數(shù)據(jù)處理：照射后1周處死動(dòng)物，取出膽管，用體積份數(shù)為0.1的福爾馬林固定后制備HE切片，在光鏡下觀察膽管粘膜的放射損傷，并對(duì)損傷程度打分：粘膜層：根據(jù)損傷嚴(yán)重程度分為+、+、+,總計(jì)2分；粘膜下層：觀察有無(wú)出血、炎細(xì)胞浸潤(rùn)及破壞程度，也分+、+、+，總計(jì)1分；肌層及外膜：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)同上，總計(jì)3分。最后，對(duì)全部數(shù)據(jù)進(jìn)行分值計(jì)算并繪制劑量效應(yīng)曲線。2結(jié)果本實(shí)驗(yàn)研究觀察到，隨著照射劑量的增加，膽管粘膜的放射性損傷從粘膜表面深肌層穿孔逐漸加重。膽管支架內(nèi)高劑量率近距離照射5 Gy后1周，即可見(jiàn)粘膜表層柱狀上皮剝

12、脫（1）；照射10 Gy后1周，除可見(jiàn)到粘膜表層柱狀上皮剝脫外，還可見(jiàn)有不同程度的固有膜腺體破壞，部分區(qū)域可見(jiàn)有小灶性壞死達(dá)肌層（2），損傷程度不均勻。隨著照射劑量的增加，膽管組織的損傷程度及范圍增大。至50 Gy時(shí)，可見(jiàn)整個(gè)照射區(qū)域（2 cm）膽管組織的全層壞死。3 顯示了不同劑量支架內(nèi)近距離照射后膽管組織急性放射性損傷的劑量效應(yīng)曲線，從中得出的ED50劑量(effective dose，ED50：指損傷效應(yīng)達(dá)到50% 時(shí)所需要的照射劑量)為19.5 Gy。1犬膽管支架內(nèi)近距離照射5Gy后1周的形態(tài)改變(HE×20)2犬膽管支架內(nèi)近距離照射10Gy后1周的形態(tài)學(xué)改變(HE×

13、;10)3犬膽管組織支架內(nèi)不同劑量近距離照射后1周的劑量效應(yīng)曲線3討論肝外膽管癌以發(fā)生在膽道上1/3為多見(jiàn)（約占50%），局部侵犯為主，臨床表現(xiàn)為進(jìn)行性梗阻性黃疸，不易早期診斷，手術(shù)切除率低（10%20%），中位生存期24個(gè)月，文獻(xiàn)報(bào)道外引流加膽管支架引流或加外照射可延長(zhǎng)中位生存期1,2,6-8。但多數(shù)作者認(rèn)為，對(duì)不能手術(shù)切除者外照射劑量55 Gy時(shí)才能延長(zhǎng)生存期4,5，但其副作用大，消化道潰瘍及出血、肝腎功能損害等并發(fā)癥多，臨床應(yīng)用受到限制。膽管內(nèi)的近距離放射治療目前報(bào)道的主要是經(jīng)腔鏡和“T”管進(jìn)行，支架內(nèi)的近距離治療報(bào)道較少9-11。經(jīng)皮經(jīng)肝金屬膽道內(nèi)支架內(nèi)近距離治療國(guó)外共有5例報(bào)道，高劑

14、量率和低劑量率均有，劑量范圍在2590 Gy4,9-11。有關(guān)膽管近距離治療的放射耐受性、急慢性放射性損傷的國(guó)內(nèi)外研究尚未見(jiàn)報(bào)道。作為此項(xiàng)研究的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院對(duì)3種不同廠家生產(chǎn)的鎳鈦合金自膨式食管支架（ø18 mm）、國(guó)產(chǎn)不銹鋼自膨式膽管支架（ø8 mm）和不銹鋼球囊擴(kuò)張型血管支架（ø5 mm）進(jìn)行了體外射線衰減因子的測(cè)定，其結(jié)果顯示3種支架對(duì)射線的衰減均1.2%，因此，在膽管內(nèi)的近距離治療基本可以不考慮金屬支架對(duì)射線的影響。在本實(shí)驗(yàn)條件下，膽管組織的放射損傷隨照射劑量的增高逐漸加重，呈現(xiàn)明顯的劑量效應(yīng)關(guān)系。ED50為19.5 Gy，說(shuō)明膽管對(duì)近

15、距離治療單次照射的急性放射性損傷有比較好的耐受性，為今后進(jìn)行膽管腫瘤近距離治療提供了初步的實(shí)驗(yàn)室依據(jù)。另外，晚期放射性損傷的研究正在進(jìn)行中，分次照射和單次照射的放射生物學(xué)效應(yīng)的比較等尚有待進(jìn)一步的研究。為膽管內(nèi)支架置入后近距離治療技術(shù)在臨床的合理應(yīng)用提供必要的臨床劑量學(xué)和基礎(chǔ)研究依據(jù)。基金項(xiàng)目：北京市自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（編號(hào)：7982035）作者單位：高黎（中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院、中國(guó)協(xié)和醫(yī)科大學(xué)腫瘤醫(yī)院放射治療科）楊偉志（中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院、中國(guó)協(xié)和醫(yī)科大學(xué)腫瘤醫(yī)院放射治療科）布潔（中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院、中國(guó)協(xié)和醫(yī)科大學(xué)腫瘤醫(yī)院放射治療科）徐國(guó)鎮(zhèn)（中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院、中國(guó)協(xié)和醫(yī)科大學(xué)腫瘤醫(yī)院放射治療科）翟仁友（

16、首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京紅十字朝陽(yáng)醫(yī)院放射診斷科）魏寶杰（首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京紅十字朝陽(yáng)醫(yī)院放射診斷科）參考文獻(xiàn)1，Alden ME, Waterman FM, Topham AK, et al Cholangiocarcinoma: clinical significance of tumor location along the extrahepatic bile duct. Radiology, 1995, 197:511-516.2，Whittington R, Nerberg D, Tester WJ, et al Protracted intravenous fluorouracil

17、infusion with radiation therapy in the management of localized pancreaticobiliary carcinoma: a phase 1 eastern cooperative oncology group trial. J Clin Oncol, 1995, 13:227-262.3，Stain SC, Baer HU, Dennison AR, et al Current management of hilar cholangiocarcinoma. Surg Gynecol Obstet, 1992, 175:579-5

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