【摘要】 目的 探讨不同厚度加组织等效膜（简称加膜）对乳腺癌术后胸壁电子线照射时的皮肤损伤及其修复特点。 方法 通过以仿真人体组织等效模型所拟的典型成年女子左侧乳腺癌术后患者进行模拟照射，以6 MeV电子线照射加不同厚度组织等效膜的仿真人体组织等效模型所拟的体表，用热释光剂量仪进行实际测量；通过动物实验，观察加不同厚度组织等效膜（0.5 cm和1.0 cm厚）对电子线胸壁照射时皮肤的损伤的特点。结果 在无膜及体表覆盖1.0 cm组织等效膜后，6 MeV电子线照射时皮肤表面的剂量提高，分别为184.7,217.8和220.4 cGY；同时动物实验表明在无膜及及体表加盖0.5及1.0 cm组织等效膜后，加1.0 cm厚膜组的皮肤毛囊计数及成纤维细胞数量最少，加盖0.5 cm厚膜组次之，不加膜组皮肤毛囊计数及成纤维细胞数量最多。结论 在体表覆盖0.5及1.0 cm厚的组织等效膜后,皮肤表面剂量提高,其放射性皮肤损伤加重。

【关键词】 乳腺癌；胸壁；放射治疗；组织等效膜；皮肤；损伤

基金项目：卫生部国家标准资助项目（2002）
加速器产生的电子线进入体表后其能量主要损失在身体浅层，非常适用于杀死浅表的肿瘤细胞。但长期的临床应用中发现，乳腺癌术后应用电子线照射胸壁时，通过添加补偿材料即组织等效膜，可以提高皮肤表面的剂量，减少胸壁的复发。但加等效膜的厚度的不同可影响射线在体内剂量分布。本实验通过探讨用仿真人体模型模拟乳腺癌术后胸壁照射时添加不同厚度组织等效膜产生皮肤表面剂量的分布特点，及通过动物实验观察加组织等效膜厚度不同产生的放射性皮肤损伤及修复特点，为组织等效膜的临床应用提供剂量学实验数据及动物模型。

1 材料与方法

1.1 材料与设备 借助于四川科艺公司生产的人体组织等效模型，实施间接测量，经国际原子能机构（IAEA）认可。等效膜２５ cm×２５ cm厚度分别为０.５及１.０ cm各1张，等效膜的材料为聚苯乙烯，密度为１.０２６ g/cm-3。热释光剂量剂（ＴＬＤ）及ＴＬＤ测读仪。FJ427A微机热释光剂量仪，砝码剂量计经卫生部标准计量学实验室标定，中国人民解放军防化学院生产GR100型 LiF（Mg、Cu、P）粉末，直径4.5 mm,厚0.8 mm，经筛选剂量偏差小于3％。

1.2 方法

1.2.1 选择测量点 取等效膜厚度分别为0.5及1.0 cm各1张，膜上取5×5个测量点，对应膜下（皮肤表面）取5×5个测量点，每个测量点放置TLD片2片，用组织等效材料填充空隙以消除空腔效应，再取一组对照，不加等效膜，与上一组在相应位置取相同数量测量点。

实验中用砝码剂量计标定热释光剂量计，将砝码剂量计的电离室和热释光剂量计同时置于体模表面射野中心，砝码剂量计可以当时读数，热释光剂量计经热释光计量仪测量后可测其发光计数，去除本底计数可得净计数。采用点刻度法测得靶区的受照剂量，计算公式：D＝NTL×（D1/NTL1）。式中D为检测剂量计所测剂量，D1为刻度组剂NTL1量计所受剂量，NTL检测剂量计TL净计数，NTL1为刻度剂量计读出的TL净计数。这里D1为砝码剂量计所测剂量（标定剂量），NTL1为于砝码剂量计放在一起得热释光剂量计净计数，NTL为乳腺癌术后靶区中心处待测剂量。

1.2.2 模拟照射步骤（程序） 实验过程中以此体模模拟典型的成年女子左侧乳腺癌术后放疗，使用美国瓦里安23EX型医用电子直线加速器照射，6MeV电子束，照射野面积为25.0 cm×25.0 cm源皮距(SSD)为100 cm。模拟射野范围：上：第一前肋下缘 ；下：相应对侧乳腺皱褶下2 cm ；左：中线 ；右：腋中线水平。选用6 MeV电子线对不加膜，加0.5 cm膜,1.0 cm膜的人体模型射野区共照射3组，共计6次。

1.3 统计学处理 所有数据均用origin 6.0软件进行统计学处理，数据以x±s表示，均数比较采用t检验。

1.4 动物实验 实验动物选用吉林大学公共卫生学院实验室饲养的健康成年雌性豚鼠，5～7月龄，体重500～600 g。随机分3 组，每组20 只，第一组为不加膜组，第二组为加0.5 cm厚膜组，第三组为加1.0 cm厚膜组。采用美国瓦里安直线加速器6 MeV 的电子线、剂量率为3 Gy/min，源皮距(SSD)为100 cm。照射豚鼠前胸部，面积约4 ×4 cm2，不加膜，加0.5 cm 等效膜和1.0 cm等效膜（材料为聚苯乙烯）。制造急性照射的动物模型：单次给予8.25 Gy，每天1 次，共照射4 次，总剂量为33 Gy/4f。照射后40 d取皮肤和肺组织做病理各项指标观察。标本制备：将豚鼠带头罩，背卧位，固定在小木板上，使其不能移动和翻转。如难以固定，用乙醚麻醉。按上分割和照射方法对不同分组进行照射。制造急性照射的动物模型：单次给予8.25 Gy，每天1 次，共照射4 次，总剂量为33 Gy/4f。照射后40 d活杀豚鼠，取照射区域内的皮肤，10%福尔马林液固定，常规进行脱水，包埋及按常规病理制片成厚5 μm 石蜡切片、 HE 染色。观察组织超微结构的改变。毛囊计数：显微镜(200倍)下随机选取标本真皮组织5 个视野，分别对各视野的毛囊计数，并取5 个视野的算术平均值为毛囊数量。成纤维细胞计数：方法同毛囊计数，显微镜为×400倍。

1.5 数据处理 所有数据均输入微机用SPSS 11.5 软件进行处理。

2 结果

2.1 剂量测量结果 选用6 MeV电子线照射人体模型，在无膜，加0.5和1.0 cm 厚膜3组中，靶区的皮肤表面受照剂量呈递增趋势，分别为184.65±10.61、217.77±19.46(P＜0.05)、228.42±23.76(P＜0.05)，体现随着膜厚度的增厚，皮肤表面受照剂量增多。

2.2 观察指标 肉眼观察损伤程度：不加膜组只有一只动物照射区域内脱毛，且脱毛面积小。加0.5 cm厚膜组：部分动物照射区域内有脱毛，脱毛面积小而局限。加1.0 cm厚膜组：多数动物照射区域内有脱毛，且脱毛面积大，有的甚至照射区域内全部脱毛。皮肤病理指标见表1。

表1 毛囊计数和成纤维细胞计数（略）

与无膜组相比：1）P＜0.05，3） P＜0.01;与0.5 cm厚膜组相比：2）P＜0.05，4）P＜0.01

3 讨论

纪辉等认为，放射性皮肤损伤发病机制为细微血管闭塞、广泛组织纤维化和直接细胞损伤，微血管的损伤是皮肤放射损伤中的一个重要环节〔1〕。各种创伤必须通过细胞增生和细胞间基质的形成来进行组织修复,损伤局部的组织修复细胞，如血管内皮细胞和成纤维细胞等在损伤修和愈合过程中具有重要作用，其中尤以成纤维细胞的作用最为关键〔2〕。

分析放射性皮肤损伤发病机制我们认为为血管闭塞坏死是影响组织后期病理过程的首要因素。

皮肤放射损伤后的创面愈合不良，时好时坏，迁延期长，主要由于辐射直接影响皮肤细胞，同时影响局部血管组织引起动、静脉内膜炎，管壁增厚，管腔狭窄，甚至闭塞导致局部组织的缺血、营养障碍等不良后果。照射后皮肤微血管出现明显扩张，迂曲等改变，损伤随剂量的增高而加重，早期血管增多呈向心性分布，而晚期照射野中心区血管则减少，甚至出现无血管区域。在微血管闭塞、消失的发生中，真皮纤维化具有重要意义，后者的发生又与微血管损伤，特别是内皮细胞损伤密切相关。

创伤局部的组织修复细胞，如血管内皮细胞和成纤维细胞等在创伤愈合过程中具有重合并要作用，其中尤以成纤维细胞的作用最为关键。放射损伤时创伤局部成纤维细胞数量和功能异常可能是创伤难愈的重要原因。各种创伤均会造成不同程度的细胞变性、坏死和组织缺损，必须通过细胞增生和细胞间基质的形成来进行组织修复。在此修复过程中，成纤维细胞起着十分重要的作用。

乳腺癌胸壁放射治疗中放射性皮肤损伤的发生较常见，皮肤损伤多发生在用电子线治疗时，这是由于射线的性质所产生的。当胸壁未加组织补偿时，6 MeV 电子线剂量建成区（从表面到最大剂量点深度）在皮下不同深度〔3〕，约皮下1.5 cm处，若在体表加膜后，80%的等剂量曲线便可包括皮肤表面，表面皮肤的放射反应主要是由于PDD （百分深度剂量）增高而使皮肤剂量增加所致〔4〕。

在本次实验中我们可以观察到，在无膜，加0.5和1.0 cm厚膜时,皮肤表面剂量递增,说明加不同厚度组织等效膜后,高剂量坪区逐渐向皮肤表面移动,所引起的皮肤放射性损伤随着加膜的增厚而加重,同时其修复能力降低即皮肤的毛囊计数和成纤维细胞数量的减少〔5～7〕。

本研究结果说明了增加适当厚度的组织等效膜，提高了皮肤的受照剂量，同时达了整个靶区的治疗的剂量要求〔8，9〕，在组织等效膜的临床应用与选择中，应减少由于射线带来的严重并发症，提高患者的生存质量，要重视由于添加不同厚度组织等效膜皮肤产生的放射性损伤。

【参考文献】
1 杨永广,纪 辉,陈 强.局部X 射线照射对大鼠皮肤微血管影响的研究〔J〕.中华放射医学与防护杂志，1989；9(1):20.

2 屈纪富，程天民,许霖水，等.全身放射损伤对皮肤伤口成纤维细胞增殖的影响〔J〕.中华放射医学与防护杂志，2002；22(3):1525.

3 冯宁远，谢虎臣，史 荣，等.实用放射治疗物理学〔M〕.北京：北京医科大学，中国协和医科大学联合出版社，1998：34060.

4 狄小云，徐 敏，王