[发明专利]一种125I粒子照射细胞实验的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物医学器械。具体而言，本发明涉及一种用于¹²⁵I粒子照射细胞实验的装置。 

背景技术

放射线治疗是治疗各种恶性肿瘤的重要方法之一，包括远距离和近距离治疗。远距离治疗即外照射，人们对它的临床应用、治疗效果以及缺陷等已经较为熟悉；近距离放疗指应用放射性同位素技术在距肿瘤组织5cm的范围内甚至在肿瘤组织内进行治疗。 

在近距离放射治疗中，放射性核素¹²⁵I 应用比较广泛，其剂量率较低，作用时间长，可使治疗比增加；放射源距肿瘤近，且无屏蔽，局部治疗剂量高，而使正常组织的损伤明显减少；持续照射对DNA 双链断裂破坏更完全，可明显增加肿瘤细胞的杀伤作用。 

¹²⁵I组织间近距离治疗放射治疗最早出现于1965年，在国外已将¹²⁵I封焊于钛金属壳内，制成约0.8×5mm的“籽源”(seed)，直接植入到肿瘤组织局部。目前临床以密封型放射性¹²⁵I粒子较为常用，其单个粒子活度为0.3～1.0mCi，可永久植入组织无须取出。由于¹²⁵I籽源具有在组织局部的剂量较高、周围组织剂量陡降等生物物理学特性，更适合于组织间放疗，是肿瘤治疗发展的方向之一。 

¹²⁵I粒子半衰期为59．6d，发射的γ射线能量为27～35keVt31，对铅的半价值厚度是0.025mm，在组织中有效半径大约17~20mm，在距离粒子中心超过5cm后，剂量率已经小于lcm处的l％，因此，¹²⁵I粒子植入使肿瘤局部受到的照射剂量较高，而周围的正常组织剂量较低，可减少射线对正常组织的副作用，易于防护，与组织间的相互作用主要为光电效应。¹²⁵I粒子释放低剂量的γ射线，γ射线可使DNA分子链单链断裂，双链断裂；同时产生自由基，引起肿瘤损伤；所释放低剂量的γ射线，又可使肿瘤细胞氧增比减少(即射线杀伤肿瘤细胞对氧的依赖性减少)，进而部分克服了肿瘤的乏氧细胞的放射抗拒性，乏氧细胞比例减少，不断消耗肿瘤干细胞使肿瘤细胞死亡。 

放射性粒子植入组织近距离照射治疗肿瘤是一种非常重要的治疗手段，属于内照射中近距离治疗的内容之一。其主要优势如下：一是局部照射可增加肿瘤与正常组织的剂量分配比；二是由于治疗时间持续不断而使肿瘤细胞增殖进一步减少；三是由于剂量率的降低使氧增强比减少，即射线对肿瘤细胞杀伤时对氧的依赖性减少，进而部分克服了肿瘤乏氧细胞对放射的抗拒作用。 

对于永久性¹²⁵I植入，Lazarescu GR等[1]认为有效治疗时间主要与肿瘤倍增时间有关，肿瘤倍增时间较小，无效剂量(有效治疗时间以后的剂量)将增大，假若肿瘤倍增时间为3d，无效剂量可达到最初给予剂量的41%。而L ing CC等[2]的研究显示，肿瘤倍增时间在5～30d时，¹²⁵I的有效治疗时间由120d增至275d，而无效剂量由给予剂量的30%降至5%。从有效生物剂量和杀伤肿瘤细胞力角度考虑，¹²⁵I对于细胞倍增时间较长的肿瘤疗效较好，尤其是倍增时间大于10d者更佳。¹²⁵I的半衰期为59.4d，因其半衰期较长，保存时间相对较长，便于运输和临床应用。 

国外研究显示，¹²⁵I籽源植入具有较高的治疗比，其相对生物学效应（RBE）高达2.1。单独¹²⁵I籽源组织间植入已成为前列腺癌治疗的一种重要方法，有严格的适应症、规范的操作要求和标准的治疗剂量（145Gy），而且有专门针对于 

前列腺癌开发设计的治疗计划系统（Treatment Planning System，TPS）。

研究显示，对于符合适应症的患者，根据治疗计划系统制定出治疗计划，进行籽源植入，其治疗效果显著，完全达到了手术根治性切除和外放射治疗的水平，更由于其副反应少、费用低，逐渐成为患者的首选治疗措施。同样，¹²⁵I籽源组织间植入也可作为综合治疗的一种手段参与某些肿瘤的治疗，能够降低局部复发，延长生存率；甚至在外放疗复发时仍可采取¹²⁵I籽源植入，对肿瘤组织进行增量（Boost）放疗。