一种用于全身照射技术的全身模拟定位CT扫描与图像重建方法

目的:探索一种适用于全身照射(TBI)的CT重建方法,可同体位连续扫描后获得一套完整的全身模拟定位CT。方法:使用TBI CT重建方法对患者进行CT模拟定位,完成后于Eclipse v15.5计划系统中生成一套全身模拟定位CT,将其运用到TBI计划设计与评估。在应用过程中,基于Python系统开发出相应的图像重建软件,与手动图像重建结果进行对比。结果:该全身模拟定位扫描方案可在Eclipse v15.5中实现两套CT的重建。在工作效率上,手工重建方法生成全身模拟定位CT平均需要10 min,软件重建方法只需要5 s。两种CT重建方法在图像质量上无差异,重建CT与真实值相比误差小于1 mm。使用重建的全身模拟定位进行TBI计划设计与评估,靶区适形度指数(CI)=0.854,剂量均匀性指数(HI)=0.199。结论:本文介绍的TBI全身模拟定位CT扫描与图像重建的方法可以简单、快速地获得完整的全身模拟定位CT图像,适用于后期的TBI计划设计、优化和评估过程。

全身照射大鼠骨髓提取液对真皮多能干细胞趋化作用的实验研究

目的 观察 5Gyγ射线全身照射后大鼠骨髓提取液对真皮多能干细胞 (dermalmultipotentstemcells ,dMSCs)的趋化作用 ,并定量分析尾静脉输注的dMSCs在大鼠体内的分布。方法 在Transwell培养体系中 ,观察骨髓提取液对dMSCs的趋化作用。3H TdR标记dMSCs ,经尾静脉输注到大鼠体内后 ,液闪法测量各组织内dMSCs的含量。结果 Transwell培养体系中 ,照射组骨髓提取液组从上层迁移到下层的细胞明显多于不照射的正常对照组和生理盐水组 (P <0 0 1)。照射后 1周始 ,照射组骨髓dMSCs含量明显高于正常对照组 (P <0 0 1) ;伤后 3周和 4周 ,照射组单位重量骨髓dMSCs含量也明显高于同组的肺脏、肝脏等组织。结论 全身照射大鼠骨髓提取液对dMSCs有很强的趋化作用 ,从而促进静脉输注的dMSCs偏向分布于损伤的骨髓。

造血干细胞移植前全身照射的毒副反应及影响因素分析

目的观察和分析造血干细胞移植前采用全身照射治疗所产生的近期和晚期毒副反应。方法自1999年5月至2005年12月,我科对312例造血干细胞移植患者进行了全身照射。采用60Coγ射线照射,患者取侧卧体位,腹脐处中心平面剂量率控制在4～6cGy/min,平均(5.2±1.13)cGy/min,总剂量7～12Gy,分1～3次照射,每天照射1次,照射期间制作个体化的肺挡铅进行肺屏蔽。结果在全身照射后,患者近期出现了Ⅰ～Ⅱ级的发热、胃肠道反应、口腔炎及出血性膀胱炎,均可耐受,无需特殊处理。间质性肺炎发生率为9.9%,造血系统重建和干细胞植活率达70%以上,患者均未出现严重的肾功能衰竭。结论采用剂量率5cGy/min照射,总照射剂量控制在7～12Gy,肺中位剂量不超过7.5Gy,1次/天,共照射1～3次的剂量分割模式,是有效和安全的造血干细胞移植预处理方案。

X射线全身照射对免疫器官内NF-kB的DNA结合活性的影响

采用凝胶电泳移动变化分析（ＥＭＳＡ）方法，观察了 Ｘ射线全身照射后小鼠胸腺细胞及脾细胞内 ＮＦ－ｋＢ ＤＮＡ结合活性的时程变化及其剂量效应关系。结果表明；胸腺细胞及脾细胞核蛋白提取物内存在两种与 ｋＢ位点特异结合的 ＮＦ－ｋＢ二聚体。 照射后两者的变化时程及剂量效应关系显然不同． ２Ｇｙ照射后胸腺细胞内 ｐ５０／ｐ６５的 ＤＮＡ结合活住在 ２４～４８ｈ稍有升高，而 ｐ５０／ｐ５０的 ＤＮＡ结合活性在照射后很快开始上升，于 ４ｈ达峰值，维持于高水平至 １２ｈ后逐渐下降。 照射后 １２ｈ电离辐射诱导 ｐ５０／ｐ６５复合物活性变化不明显，当剂量达 １Ｇｙ以上时ｐ５０／ｐ５０的ＤＮＡ结合活性呈剂量依赖性升高。提示，中等以上剂量的电离辐射主要诱导具有转导抑制作用的复合物．对脾细胞核蛋白提取物剂量效应关系及２Ｇｙ照射后的时程研究表明，较低剂量辐射对 ｐ５０／ｐ６５ 二聚体的表达有轻度刺激作用，较高剂量则显示抑制效应，而对 ｐ５０／ｐ５０二聚体的活住几乎无影响．提示，ＮＦ－ｋＢ在不同免疫器官内的构成及其对电离辐射的反应存在着差异。

X射线全身照射对小鼠骨髓细胞周期的影响

目的 研究不同剂量X射线全身照射对小鼠骨髓细胞周期的影响。方法 采用PI标记及流式细胞术(FCM)检测细胞周期的变化。结果 发现,1.0～6.0Gy X射线全身照射后12h,小鼠骨髓细胞G1及G2期明显增高,而S期明显减少;同时发现,0.05～0.2 Gy低剂量X射线全身照射后72h,G1期骨髓细胞明显减少,而S期细胞明显增高。结论 0.5Gy以上剂量X射线全身照射可诱导小鼠骨髓细胞G1及G2期阻滞,使骨髓细胞增殖明显受抑;而0.2Gy以下低剂量照射则可刺激骨髓细胞增殖。

γ射线全身照射降低小鼠切割伤愈合伤口撕裂强度

目的探讨不同放射剂量全身放射对小鼠切割伤口愈合撕裂强度的影响。方法采用60Coγ射线一次性均匀照射4、6或8 Gy,照后30 min内,全层切开小鼠背部正中皮肤,构建不同剂量全身放射+切割复合伤动物模型(n=20),以小鼠单纯切割伤作为对照组(n=10)。各组动物于伤后第10天分别处死,取伤口处全层皮肤组织,利用生物力学方法分析伤口皮肤组织撕裂强度,并结合组织病理学方法综合评价伤口愈合情况。结果复合伤组小鼠伤口随照射剂量增加,撕裂强度降低明显。10 d时,4 Gy组伤口撕裂强度为(114.26±0.29)g,与单纯切割伤组[(117.12±1.86)g]相比差异无统计学意义,而6 Gy组[(91.87±1.96)g]和8 Gy组伤口撕裂强度[(55.26±2.64)g]均低于单纯切割伤组(P<0.05)。H-E染色显示,与单纯切割伤组相比,复合伤组小鼠伤口胶原纤维排列无序,组织疏松,成纤维细胞增殖较少。结论放射损伤延缓伤口愈合,全身放射+切割复合伤时伤口撕裂强度随放射剂量增高而降低。

全身照射螺旋断层放疗剂量验证与分析

目的初步探讨Arc check调强剂量验证系统在全身照射(TBI)螺旋断层放射治疗剂量验证中的意义。方法将9例TBI患者的螺旋断层放疗计划移植到Arc check调强剂量验证系统和螺旋断层放疗系统标配的Cheese Phantom二维剂量验证系统上进行点剂量及γ通过率的剂量验证。用Pearson相关分析法检验两个验证系统点剂量与γ通过率的相关性,并用配对t检验方法检验其优劣性。结果 Arc check剂量验证系统和Cheese Phantom二维剂量验证系统的点剂量测量值与计算结果的平均误差分别为1.5%和1.7%。采用3%/3 mm标准的平均γ通过率分别为97.7%和95.2%。两个验证系统点剂量的R2值为0.896(P<0.01),γ通过率的R2值为0.832(P<0.01),且两个验证系统的验证结果呈正相关。但两个验证系统的验证结果比较差异无统计学意义(P=0.132,P=0.085)。结论 Arc check能很好地用于TBI螺旋断层放疗剂量验证工作,为以后的TBI剂量验证提供准确的临床质量保证。

肺屏蔽块对全身照射剂量分布的影响

目的：探讨全身照射（ＴＢＩ）中为控制肺剂量所采用肺屏蔽挡块对剂量分布的影响。方法：利用三维自动扫描水箱按实际ＴＢＩ照射条件测量三种厚度不同的肺铅挡块下，水模体中剂量分布情况。结果：加肺档块使纵膈区剂量减少，肺挡因子与测量的深度有关。结论：肺挡因子应在照射条件下测量。在全身照射总剂量与肺部限受剂量相差较大时，应注意纵膈剂量的修正。

真皮多能干细胞移植后向全身照射大鼠骨髓优势分布的机制研究

目的探讨静脉输注的真皮多能干细胞(dermalmultipotentstemcells,dMSCs)向全身照射(totalbodyirradia tion,TBI)大鼠骨髓优势分布的机制。方法RT PCR和荧光免疫化学检测骨髓中基质细胞源性细胞因子(stromal derived factor1,SDF1)的表达水平,以及dMSCs中SDF1的受体CXCR4的表达水平。Transwell培养体系中,观察SDF1对dM SCs的趋化作用。结果TBI大鼠骨髓SDF1的表达水平明显高于正常大鼠,同时dMSCs表达CXCR4。体外趋化实验发现,SDF1对dMSCs有很强的趋化作用,而使用SDF1的中和性抗体后,TBI大鼠骨髓提取液对dMSCs的趋化作用明显下降(P<0.05)。结论TBI大鼠骨髓局部上调表达的SDF1在移植dMSCs向骨髓的优势分布中有重要作用。

全身照射用于造血干细胞移植前预处理78例临床分析

目的回顾性分析全身照射(totalbody irradiation,TBI)用于造血干细胞移植治疗白血病和恶性淋巴瘤的作用、照射剂量及并发症。方法2002年5月至2007年12月本院有78例造血干细胞移植患者使用了TBI作为预处理。采用直线加速器8MVX线,吸收剂量率为4.5～5.0cGy/min,照射剂量为7～11Gy,连续2d完成。78例中,55例采用传统的先大剂量化疗再TBI的预处理方案,23例采用先TBI再大剂量化疗的顺序。结果78例使用了TBI作为预处理的病例移植全部成功,无严重的放射性肺炎等并发症发生。结论TBI预处理方案是安全、有效的;采用先TBI再大剂量化疗的顺序,可有效减少TBI的即时反应,采用直线加速器做TBI对设备有更高的要求。

不同剂量X射线全身照射对小鼠脾细胞周期进程的影响

采用流式细胞术研究了Ｘ射线全身照射后小鼠脾细胞周期的进程及其剂量效应关系。结果表明，７５ｍＧｙＸ射线全身照射后１２～７２ｈ脾细胞周期各时相细胞数目发生明显变化，Ｇ０／Ｇ１期细胞数低于假照组，Ｓ期细胞数增多，说明其ＤＮＡ合成能力增强，至７ｄ时回复至假照组水平；２．０Ｇｙ全身照射后８ｈ时脾细胞出现明显的Ｇ２阻滞，１２ｈ时Ｇ２阻滞和ＤＮＡ合成抑制达最高点，７２ｈ其细胞周期进程则明显加快，至７ｄ时回复至假照组水平。不同剂量全身照射后２４ｈ的结果表明，在低剂量范围内（５０～２００ｍＧｙ），５０、７５ｍＧｙ照后脾细胞的ＤＮＡ合成能力增强，尤以７５ｍＧｙ更明显，而１００、２００ｍＧｙ照后开始出现Ｇ１阻滞；高剂量（０．５～４．０Ｇｙ）照后则出现明显的ＤＮＡ合成抑制以及Ｇ１和Ｇ２阻滞。

全身照射治疗中的半导体剂量监测

对患者进行照射现场中的剂量监测是放射治疗质量保证和质量控制的最有效的措施之一,文章结合工作实践,探讨如何有效地进行X射线全身照射过程中的半导体剂量监测。

全身照射对小鼠骨髓间充质干细胞细胞衰老相关指标的影响

为了探讨小鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMMSCs)在放射损伤后细胞衰老(cellular senescence)的细胞和分子水平相关指标的变化,本研究采用全身照射(total body irradiation,TBI)小鼠模型,观察4 Gy TBI后4周内不同时间点小鼠BMMSCs的形态学和衰老相关β-半乳糖苷酶(senescence-associatedβ-galactosidase,SA-β-gal)的变化,用流式细胞术分析TBI对BMMSCs细胞周期分布的影响,用实时定量RT-PCR检测细胞衰老相关基因p16INK4a、p21Cip1/Waf1、p53和TGF-β1在TBI前后的表达变化。结果显示,4 Gy TBI后4周内小鼠BMMSC的形态和SA-β-gal的表达无明显变化,也未出现细胞衰老相关的细胞周期阻滞和衰老相关基因表达增高。结论:小鼠BMMSCs在4 Gy TBI后近期内未出现细胞衰老相关的分子水平的改变。

电子束全身照射的剂量学特性

目的研究全身电子束照射的剂量学特性,以指导临床应用。方法在西门子直线加速器上,采用Stanford大学医学院建立的双机架多照射野方法,利用CMS公司的Dynascan三维水箱和PTW剂量仪及KODAK公司的XV2胶片等设备,分别测量各项剂量学特性的指标。结果各项指标均符合电子束全身放疗的要求,有效治疗深度达到1.15 cm,体表剂量在80%以上,全身剂量均匀性为±11%以内,X射线污染低于2.3%,治疗位置的绝对剂量为44.6cGy,眼睛挡铅衰减为6%,总散射累积因子为2.5。治疗中患者特殊部位的自屏蔽作用明显。结论通过测量能掌握实际照射中的剂量学特点,对于处方剂量的确定,重要器官的保护以及欠量部位的补量,均具有指导意义。

全身照射的前期准备及在造血干细胞移植预处理中的应用

目的 探讨医用直线加速器高能X线全身照射 (TBI)在造血干细胞移植预处理中的应用及治疗前的必要准备。方法 利用仿真人体体模和热释光测量设备 ,在高能X线全身照射条件下 ,对远距离大照射野的射线剂量均匀性进行测量和调整并测量了人体各重要组织和器官的吸收剂量。对已完成的 12例TBI病例进行初步分析 ,观察临床应用效果。结果 经调整后的大照射野完全符合治疗要求 ,获得了人体内在全身照射条件下各器官的实际吸收剂量 ,为全身照射时照射剂量的评估和监测提供了可靠数据。完成的 12例TBI治疗均成功。结论 经过仔细测量和调整后的医用直线加速器 ,完全可以胜任造血干细胞预处理全身照射的各项要求 ,临床应用可靠。

^(60)Coγ射线全身照射与离体照射诱发人精子染色体畸变研究

本文采用人精子染色体制备技术，分析了两名６０Ｃｏ事故性全身受照者照后６，７年的精子染色体畸变和用摸拟两受照者睾丸剂量离体照射后的健康人精子染色畸变。结果显示：在相同剂量点，离体照射组染色体畸变率显著高于全身受照组（Ｐ＜００１）；两受照组均以断裂型畸变为主，但全身受照组重接型畸变的比例显著增高；全身受照组Ｙ－精子与Ｘ－精子的比例显著增高（１６０∶１）。提示：生殖细胞在不同的发育阶段的遗传危害与对射线的敏感性是两个不同的概念，精子染色体重接型畸变的检测对评价电离辐射效应具有一定意义。两受照组Ｙ－精子与Ｘ－精子之比的差异提示辐射引进Ｘ连锁显性致死性突变的可能性。

骨髓移植所需的全身照射技术

骨髓移植用x线作全身照射对病人的危险要比局部照射大得多，且单次大剂量照射易造成放射性肺炎等并发症，故需有一系列的技术措施，以保证其顺利进行，减少对病人的损伤。自1993年5月至1999年底我科共作全身照射122例，收到预期效果，未发生放射性肺炎，其技术要点简介如下。