放射性支架可行性的基础研究
作者：钱晓军 杨仁杰 汪幼梅
单位：钱晓军 杨仁杰 北京医科大学临床肿瘤学院(北京市肿瘤防治研究所)介入治疗科，北京 100036；汪幼梅 中国原子能科学研究院同位素研究所放射源制备应用研究室
关键词：
北京医科大学学报990529 腔内放射治疗(放疗)或与外照射结合对食管癌有较强的近期控制作用，但局部复发率和组织硬化、狭窄及穿孔、瘘道形成令人担忧[1]。而管腔内支架对于食管癌良、恶性狭窄，穿孔、瘘道等有独到之处，对肿瘤无杀伤作用[2～4]。我们提出将放射性同位素和支架捆绑一起，制成放射性支架,以结合二者疗效。为此设计可行性研究，初步结果报告如下。
1 材料与方法
我们采用EC109细胞系作细胞培养，用含10%(体积分数)血清的1640培养液，置入37 ℃、5%(体积分数)CO2温箱中培养。60Co照射组在放射治疗机下完成照射，源距75 cm。192Ir照射组在铅盒中进行，培养瓶放置在铅盒内，铱丝固定在铅盒底部凹槽，源活度分别为3.7×106、4.44×107、8.51×107 Bq，以距离铱源5 mm处剂量率为标准，计算累积照射剂量。2组在分别接受0、50、100、200、400、800 cGy累积剂量后，以100、100、200、500、1 000、2 000个每孔接种于6孔培养板中，14 d后计算克隆形成率，计算并比较存活率，描绘效应曲线。同时记录不同源强累积剂量为100、200、400 cGy的细胞效应。移植瘤实验，用对数生长期细胞分别接受60Co、192Ir照射100、400 cGy累积剂量后，以106个细胞每只接种于裸鼠股部，每周观察2次，3周后处死，测量体积和重量。
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2 结果
60Co和192Ir照射后细胞克隆形成率随累积剂量增加而有所下降，其剂量-存活曲线符合线性一元二次方数学模型。在400、800 cGy累积剂量组192Ir不如60Co杀伤明显。可能是60Co照射场相对均匀，而192Ir照射形成不均匀辐射场(与捆绑式放射支架置入食管内对其附近组织产生的不均匀辐射场相似)，场内各点剂量率不等，累积剂量不同所致。
移植瘤生长情况表明两种辐射均能有效抑制肿瘤生长，192Ir的杀伤能力不如60Co，方差分析差异无显著性。
不同强度192Ir源在累积剂量100、200、400 cGy时，体外细胞生物效应的比较表明剂量率不同所引起的生物效应差异无显著性。低剂量率辐射可以通过延长照射时间、增加累积剂量以达到相同的效果。
, 百拇医药
3 讨论
管腔内支架在解决恶性管腔狭窄时仅能作为姑息治疗的一种手段，对肿瘤组织无杀伤作用；而且支架治疗管腔狭窄时常常因支架体反应和(或)肿瘤生长等原因出现再狭窄。因而支架的发展须走向自我完善的过程。而同位素涂层支架(或放射性支架)是通过携带辐射源并所产生的各种射线抑制内膜增生及肿瘤生长。放射性血管支架是通过将磷32涂在支架表面[5]。放射性支架在其他部位的应用目前尚未见报道。本研究所曾实验证实支架自身对放射治疗剂量和生物效应无显著性影响[6]，为此我们设计了同位素192Ir源，和Z支架及Wallstent支架的捆绑式模型。我们实验中采用的是192Ir丝状源是一种人工放射性同位素，是由191Ir在核反应堆中经热中子轰击而生成的不稳定的放射性同位素。其能谱比较复杂，γ射线的平均能量为5.6×10-14 J (0.35 MeV)。由于192Ir的γ射线能量范围使其在水中的指数衰减率恰好被散射建成所补偿，在距离5 cm范围内任一点的剂量率与距离平方的乘积近似不变。 192 Ir半衰期为74.2 d，治疗源可以制成丝状体，柔软易扭，易于适应不同解剖部位的轮廓，现已成为后装插植的主要γ射线源。本实验采用192Ir和60Co两种放射源照射EC109细胞株来比拟临床体内、外照射。其中192Ir辐射所致体外细胞剂量存活曲线坡度较为平缓，剂量愈大，欲与60Co取得相同的结果，需加大照射剂量，即延长照射时间或提高源强，而观察期内，同种辐射源照射下，相同的累积剂量所导致的生物效应大致相似，剂量率影响不大。铱丝的近距离辐射在体外细胞生物效应与60Co比较有相似的结果，为进一步放射性支架模拟长期照射和体内研究提供基础。
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注：国家科技“九五”介入医学攻关项目资助课题；
钱晓军 现在北京红十字朝阳医院。
参考文献
1 孟玉明，张雨琴，常守剑，等.192Ir后装治疗晚期食管癌150例分析.河南肿瘤学杂志， 1994,(7)2:128-129
2 Saxon RR, Morrison KE, Lakin PC, et al. Malignant esophageal obstruction and esophagorespiratery fistula: palliation with a polyethylene-covered Z-stent.Radiology, 1997; 202:349-354
3 杨仁杰，张宏志，黄 俊，等.被覆支架成形术在食管癌姑息治疗中的应用. 中华放射学杂志，1995，29(7)：461-464
, 百拇医药
4 翟仁友，戴定可.食管支架治疗食管良恶性狭窄.中华放射学杂志， 1995，29(7)：465-468
5 Laird JR, Carter AJ, Kufs WM, et al. Inhibition of neointimal proliferation with low-dose， irradiation from a β-particle emitting stent. Circulation.1996，93:529-536
6 马大海，杨仁杰，李吾岭，等.镍钛合金支架对肿瘤放射治疗可能产生的影响.北京医科大学学报， 1998，30(4)：330-332
(1998-09-02收稿), 百拇医药
单位：钱晓军 杨仁杰 北京医科大学临床肿瘤学院(北京市肿瘤防治研究所)介入治疗科，北京 100036；汪幼梅 中国原子能科学研究院同位素研究所放射源制备应用研究室
关键词：
北京医科大学学报990529 腔内放射治疗(放疗)或与外照射结合对食管癌有较强的近期控制作用，但局部复发率和组织硬化、狭窄及穿孔、瘘道形成令人担忧[1]。而管腔内支架对于食管癌良、恶性狭窄，穿孔、瘘道等有独到之处，对肿瘤无杀伤作用[2～4]。我们提出将放射性同位素和支架捆绑一起，制成放射性支架,以结合二者疗效。为此设计可行性研究，初步结果报告如下。
1 材料与方法
我们采用EC109细胞系作细胞培养，用含10%(体积分数)血清的1640培养液，置入37 ℃、5%(体积分数)CO2温箱中培养。60Co照射组在放射治疗机下完成照射，源距75 cm。192Ir照射组在铅盒中进行，培养瓶放置在铅盒内，铱丝固定在铅盒底部凹槽，源活度分别为3.7×106、4.44×107、8.51×107 Bq，以距离铱源5 mm处剂量率为标准，计算累积照射剂量。2组在分别接受0、50、100、200、400、800 cGy累积剂量后，以100、100、200、500、1 000、2 000个每孔接种于6孔培养板中，14 d后计算克隆形成率，计算并比较存活率，描绘效应曲线。同时记录不同源强累积剂量为100、200、400 cGy的细胞效应。移植瘤实验，用对数生长期细胞分别接受60Co、192Ir照射100、400 cGy累积剂量后，以106个细胞每只接种于裸鼠股部，每周观察2次，3周后处死，测量体积和重量。
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2 结果
60Co和192Ir照射后细胞克隆形成率随累积剂量增加而有所下降，其剂量-存活曲线符合线性一元二次方数学模型。在400、800 cGy累积剂量组192Ir不如60Co杀伤明显。可能是60Co照射场相对均匀，而192Ir照射形成不均匀辐射场(与捆绑式放射支架置入食管内对其附近组织产生的不均匀辐射场相似)，场内各点剂量率不等，累积剂量不同所致。
移植瘤生长情况表明两种辐射均能有效抑制肿瘤生长，192Ir的杀伤能力不如60Co，方差分析差异无显著性。
不同强度192Ir源在累积剂量100、200、400 cGy时，体外细胞生物效应的比较表明剂量率不同所引起的生物效应差异无显著性。低剂量率辐射可以通过延长照射时间、增加累积剂量以达到相同的效果。
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3 讨论
管腔内支架在解决恶性管腔狭窄时仅能作为姑息治疗的一种手段，对肿瘤组织无杀伤作用；而且支架治疗管腔狭窄时常常因支架体反应和(或)肿瘤生长等原因出现再狭窄。因而支架的发展须走向自我完善的过程。而同位素涂层支架(或放射性支架)是通过携带辐射源并所产生的各种射线抑制内膜增生及肿瘤生长。放射性血管支架是通过将磷32涂在支架表面[5]。放射性支架在其他部位的应用目前尚未见报道。本研究所曾实验证实支架自身对放射治疗剂量和生物效应无显著性影响[6]，为此我们设计了同位素192Ir源，和Z支架及Wallstent支架的捆绑式模型。我们实验中采用的是192Ir丝状源是一种人工放射性同位素，是由191Ir在核反应堆中经热中子轰击而生成的不稳定的放射性同位素。其能谱比较复杂，γ射线的平均能量为5.6×10-14 J (0.35 MeV)。由于192Ir的γ射线能量范围使其在水中的指数衰减率恰好被散射建成所补偿，在距离5 cm范围内任一点的剂量率与距离平方的乘积近似不变。 192 Ir半衰期为74.2 d，治疗源可以制成丝状体，柔软易扭，易于适应不同解剖部位的轮廓，现已成为后装插植的主要γ射线源。本实验采用192Ir和60Co两种放射源照射EC109细胞株来比拟临床体内、外照射。其中192Ir辐射所致体外细胞剂量存活曲线坡度较为平缓，剂量愈大，欲与60Co取得相同的结果，需加大照射剂量，即延长照射时间或提高源强，而观察期内，同种辐射源照射下，相同的累积剂量所导致的生物效应大致相似，剂量率影响不大。铱丝的近距离辐射在体外细胞生物效应与60Co比较有相似的结果，为进一步放射性支架模拟长期照射和体内研究提供基础。
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注：国家科技“九五”介入医学攻关项目资助课题；
钱晓军 现在北京红十字朝阳医院。
参考文献
1 孟玉明，张雨琴，常守剑，等.192Ir后装治疗晚期食管癌150例分析.河南肿瘤学杂志， 1994,(7)2:128-129
2 Saxon RR, Morrison KE, Lakin PC, et al. Malignant esophageal obstruction and esophagorespiratery fistula: palliation with a polyethylene-covered Z-stent.Radiology, 1997; 202:349-354
3 杨仁杰，张宏志，黄 俊，等.被覆支架成形术在食管癌姑息治疗中的应用. 中华放射学杂志，1995，29(7)：461-464
, 百拇医药
4 翟仁友，戴定可.食管支架治疗食管良恶性狭窄.中华放射学杂志， 1995，29(7)：465-468
5 Laird JR, Carter AJ, Kufs WM, et al. Inhibition of neointimal proliferation with low-dose， irradiation from a β-particle emitting stent. Circulation.1996，93:529-536
6 马大海，杨仁杰，李吾岭，等.镍钛合金支架对肿瘤放射治疗可能产生的影响.北京医科大学学报， 1998，30(4)：330-332
(1998-09-02收稿), 百拇医药