第一节　永久性植入治疗应用的放射性核素

目前，近距离放射治疗所使用的放射源多由低能量、短半衰期的放射性核素制成。尤其是永久性插植治疗，出于安全防护、更好地保护正常组织等方面考虑更是如此。这一类型放射源的物理学特点和剂量计算方法，与常规近距离治疗使用的放射源有所不同，临床中应予以注意。

一、放射源的物理学特点

早期永久性植入治疗使用的放射性核素是198Au，20世纪80年代以后，越来越多地使用125I和103Pd等放射性核素。临床中使用的125I和103Pd放射源辐射的光子能量、包壳尺寸、剂量分布等都较为相似。临床常用的6711型125I和200型103Pd放射源的结构图如图1-2-1。

125I和103Pd都是经过电子俘获辐射γ射线。根据美国医学物理学家学会（American Association of Physicists in Medicine，AAPM）2005年公布的数据，125I辐射γ射线的加权平均能量为28.37keV，铅的半值厚约为0.025mm，半衰期为59.4天。临床常用放射源的空气比释动能强度为0.4～1.0U（1U=1µGy·m2·h-1=1cGy·cm2·h-1），为（1.11～2.96）×107Bq（0.3～0.8mCi）。6711 型 125I源的剂量率常数约为0.965cGy/（h·U），照射90%总剂量的时间约为197天。103Pd辐射γ射线的加权平均能量为20.74keV，铅的半值厚约为0.008mm，半衰期为16.99天。临床常用放射源的空气比释动能强度为1.4～2.2U，为（4.11～6.29）×107Bq（1.1～1.7mCi）。200 型 103Pd 源的剂量率常数约为 0.686cGy/（h·U），照射 90% 总剂量的时间约为56天。125I和103Pd放射源剂量率和累积剂量随时间变化特点如图1-2-2。

近距离治疗用的放射源，供应商出厂时会进行校准，一般会注明其不确定度为10%。放射源的校准是近距离治疗患者剂量计算的基础。因此，在永久性植入治疗时，每一批次准备用于植入的放射源，植入前都应进行校准，每一批次放射源，最少应校准其中的10%。永久性植入治疗用的125I和103Pd放射源是低能，超低剂量率，不适合使用指形电离室校准，一般应使用特殊的井形电离室（也称“4π电离室”），并在正式使用前必须经国家技术监督部门的检定。

二、剂量计算方法

在近距离治疗中，放射源周围剂量分布的计算，过去基本都采用Sievert积分方法。而永久性植入治疗用的放射源，物理结构及滤过设计复杂，辐射能量较低，Sievert积分方法不适合处理这类放射源的剂量计算。20世纪90年代中期，AAPM第43任务组提出了近距离植入治疗放射源剂量计算的新方法。

其基本公式：放射源周围一点 P（r，θ）的剂量率 D（r，θ）=ΛSkG（r，θ）/G（1，π/2）g（r）F（r，θ）

式中：D（r，θ），P 点的剂量率；Λ，剂量率常数；Sk，空气比释动能强度；G，几何因子；g，径向剂量函数；F，各向异性函数。

应该指出，公式中的相关参数是针对特定型号放射源的，即相同核素不同型号的放射源，由于其物理结构不同，公式中的参数值也不相同。临床中常用型号放射源的相关参数，是经实际测量或利用蒙特卡罗方法计算得出的（相关参数可查阅AAPM第43任务组的报告）。目前，近距离治疗剂量计算基本都采用这一方法。

对于近距离植入治疗，经过t时间后的累积剂量Dc应为Dc=D0（1.44T1/2）（1-e-0.693t/T1/2）

式中：D0初始剂量率；T1/2半衰期，1.44T1/2为该核素的平均寿命。

在永久性插植治疗中，接受的总剂量应是放射源完全衰变后的辐射剂量，即上式中的t＞＞T1/2，则上式可改写为：

Dc=D0（1.44T1/2）

表1-2-1为临床常用的6711型125I和200型103Pd放射源，1U空气比释动能强度完全衰变后，距源不同距离所接受的平均剂量。可以看出，125I和103Pd由于能量低于高剂量率后装治疗使用的192Ir一个量级，其剂量衰减得更快。这一特点在临床应用中需要特别重视。