3D打印非共面模板CT引導(dǎo)下125I粒子植入治療惡性腫瘤臨床應(yīng)用

王文俊 陳志軍 許 波 周愛清 粟 宇 鐘錦繡 吳 真 黃水源

放射性125I粒子植入是治療惡性腫瘤的1種全新微創(chuàng)放射性治療手段。由于可近距離殺傷腫瘤細(xì)胞，在CT引導(dǎo)下進(jìn)行治療能夠適用于臨床分期為中晚期惡性腫瘤患者的臨床治療[1-3]，得到了很多學(xué)者的認(rèn)可。但由于傳統(tǒng)粒子植入存在的各種問題如醫(yī)生個(gè)人臨床經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)依賴成分較多，不利于普及和推廣；受骨骼及其他危及器官影響，植入針分布也難以擬合術(shù)前計(jì)劃設(shè)計(jì)，容易出現(xiàn)劑量學(xué)冷點(diǎn)和熱點(diǎn)，導(dǎo)致腫瘤局部劑量不足或鄰近正常組織劑量過高；術(shù)中需多次在CT監(jiān)視下調(diào)整進(jìn)針角度、深度，效率偏低、增加患者并發(fā)癥發(fā)生機(jī)會(huì)等。

近年來，3D打印非共面模板新的技術(shù)出現(xiàn)讓我們發(fā)現(xiàn)了1種解決辦法。筆者回顧性分析2016年1 月至2017年 6 月期間，在我院行3D打印非共面模板聯(lián)合CT引導(dǎo)下放射性粒子植入治療后腫瘤患者的臨床資料，旨在探討3D打印非共面模板CT引導(dǎo)下放射性粒子植入治療對(duì)于腫瘤治療的安全性和有效性。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

選擇我科自2016年1 月至2017年 6 月期間接受3D打印非共面模板聯(lián)合CT引導(dǎo)下放射性粒子植入治療的腫瘤患者20例。男性14例，女性6例，平均年齡56歲(38～76歲)，腫瘤原發(fā)類型包括肺癌5例、直腸癌2例、宮頸癌2例、甲狀腺癌6例，腮腺瘤5例。植入病灶24個(gè)，植入部位包括頭頸部7例，縱膈區(qū)域3例，盆腔3例，椎體4例，骶骨及髂骨5例，股骨1例，肩胛骨1例。

1.2 儀器設(shè)備

①計(jì)算機(jī)三維系統(tǒng)治療計(jì)劃系統(tǒng)(TPS)，北京航空航天大學(xué)；②3D非共面模板，材料為玉米樹脂，采用3D打印機(jī)打印成型，北京啟麟科技有限公司；③放射性125I粒子：粒子長(zhǎng)4.5 mm，直徑0.8 mm，活度0.5～0.7 mCi，北京原子高科公司；④粒子植入防護(hù)設(shè)備包括鉛圍裙、鉛眼鏡、鉛圍脖、鉛手套等；⑤PTC-B介入穿刺針；⑥國產(chǎn)粒子槍。

1.3 治療方法

所有患者術(shù)前3～5天行強(qiáng)化CT掃描，依據(jù)病灶部位采取仰臥、俯臥、側(cè)臥等體位，真空負(fù)壓墊固定，并于腫瘤區(qū)域相對(duì)應(yīng)體表部位粘帖體表標(biāo)記物數(shù)枚?？截怐ICOM格式CT圖像傳輸至近距離TPS設(shè)計(jì)術(shù)前計(jì)劃，臨床醫(yī)生與物理師共同勾畫腫瘤靶區(qū)體積(GTV)和臨近危及器官(OAR)，設(shè)定處方劑量(90～120 Gy)和粒子活度，根據(jù)病灶位置及與周圍重要臟器的關(guān)系，再設(shè)計(jì)進(jìn)針路線，模擬粒子空間分布，確定粒子間距及排布方式，計(jì)算粒子數(shù)目，計(jì)算GTV及OAR的照射劑量，得出DVH圖及逐層等劑量分布圖，確定3D非共面模板后，將其通過3D打印制作完成。術(shù)中患者取與術(shù)前CT掃描相同體位，真空負(fù)壓墊固定，消毒、鋪巾、局麻，將3D非共面模板貼附與患者相應(yīng)體表位置，并予以固定，選擇2～3個(gè)較安全進(jìn)針點(diǎn)，插入2～3根針，然后進(jìn)行CT掃描并與術(shù)前計(jì)劃相比對(duì)，確定針道位置及深度無誤后，一次性完成所有的進(jìn)針，依據(jù)術(shù)前計(jì)劃植入粒子。手術(shù)結(jié)束后行CT掃描，將術(shù)后CT掃描得到的圖像傳入TPS行術(shù)后驗(yàn)證計(jì)劃，勾畫靶區(qū)、危及器官，識(shí)別粒子，得出等劑量曲線分布及劑量體積直方圖[4-6]。

1.4 術(shù)后劑量評(píng)估

手術(shù)結(jié)束后行CT掃描，將術(shù)后CT掃描得到的圖像傳入TPS行術(shù)后驗(yàn)證計(jì)劃，勾畫靶區(qū)、危及器官，識(shí)別粒子，得出等劑量曲線分布及劑量體積直方圖GTV劑量學(xué)參數(shù)包括D90、D100、V90、V100、V150、V200，以適形指數(shù)(CI)評(píng)價(jià)劑量分布的適形度，以靶區(qū)外體積指數(shù)(EI)描述靶區(qū)外接受超過處方劑量體積占靶區(qū)體積的百分比，以均勻性指數(shù)(HI)用于評(píng)價(jià)劑量分布均勻性。

1.5 療效評(píng)價(jià)

術(shù)后1、2、3和6個(gè)月常規(guī)CT復(fù)查，檢測(cè)腫瘤大小變化進(jìn)行局部控制率判定；根據(jù)2000年實(shí)體腫瘤的療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(RECIST Version)判定療效。測(cè)量方法：應(yīng)用螺旋CT 5 mm層厚連續(xù)掃描，目標(biāo)病灶應(yīng)根據(jù)病灶長(zhǎng)徑大小和可準(zhǔn)確重復(fù)測(cè)量性來選擇，所有目標(biāo)病灶的長(zhǎng)度總和作為有效緩解記錄的參考基線。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：所有目標(biāo)病灶消失，維持4周判定為完全緩解(CR)；基線病灶長(zhǎng)徑總和縮小≥30%，維持4周判定為部分緩解(PR)；基線病灶長(zhǎng)徑總和有縮小但未達(dá)PR或有增加但未達(dá)PD判定為穩(wěn)定(SD)；基線病灶長(zhǎng)徑總和增加≥20%，或出現(xiàn)新病灶判定為進(jìn)展(PD)。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

應(yīng)用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，利用配對(duì)t檢驗(yàn)對(duì)術(shù)后驗(yàn)證結(jié)果與術(shù)前所對(duì)應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行比較，所有數(shù)據(jù)行單因素分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 手術(shù)情況

20例共植入病灶24個(gè)，其頭頸部7例，縱膈區(qū)域3例，盆腔3例，椎體4例，骶骨及髂骨5例，股骨1例，肩胛骨1例，均按照術(shù)前計(jì)劃一次性完成植入。

2.2 隨訪情況

所有患者術(shù)后1個(gè)月開始復(fù)查CT評(píng)價(jià)療效：1個(gè)月后部分緩解(PR)8例(40%)；2～3個(gè)月后完全緩解+部分緩解(CR+PR)18例(90%)，5例完全緩解(CR)，13例部分緩解(PR)，2例穩(wěn)定(SD)，粒子植入后局部病灶均無進(jìn)展，見表1。

表1 術(shù)后療效評(píng)價(jià)/例

2.3 治療前后劑量學(xué)對(duì)比

20例共24個(gè)病灶植入前后劑量學(xué)對(duì)比見表2，由表2可以看出，全部病灶植入前后D90、D100、V90、V100、V150、V200、CI、EI、HI參數(shù)配對(duì)t檢驗(yàn)，各指標(biāo)手術(shù)前后比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。

表2 24個(gè)病灶術(shù)前與術(shù)后靶區(qū)及劑量學(xué)參數(shù)比較

2.4 不良反應(yīng)

本組患者粒子植入手術(shù)均一次性完成，術(shù)中出現(xiàn)局部少量出血4例，給予對(duì)應(yīng)壓迫止血，處理后出血癥狀均消失，術(shù)后出現(xiàn)疼痛5例，給予疼痛評(píng)分，輕度不需特殊處理，可自行緩解；如中度疼痛以上，應(yīng)用鎮(zhèn)痛劑，密切觀察疼痛的變化。經(jīng)過上述處理，所有患者并發(fā)癥均已消失或者緩解，所有病例未出現(xiàn)粒子移位及脫落。

3 討論

放射性125I粒子植入腫瘤組織及周圍，通過內(nèi)部放射線通過微型放射源發(fā)出持續(xù)短距離的放射線，使腫瘤組織遭受最大程度的殺傷，具有微創(chuàng)、局部制控率高的特點(diǎn)，取得了較好療效。

放射性粒子植入作為近距離放療的一種，距今有100多年的歷史，從引入中國以來，僅前列腺癌粒子植入有標(biāo)準(zhǔn)植入方式，目前國內(nèi)主流粒子植入方式為影像引導(dǎo)下植入，但這種植入方式雖然有影像學(xué)引導(dǎo)，但高度依賴醫(yī)生個(gè)人臨床經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)成分較多，不利于普及和推廣；受骨骼及其他危及器官影響，植入針分布也難以擬合術(shù)前計(jì)劃設(shè)計(jì)，容易出現(xiàn)劑量學(xué)冷點(diǎn)和熱點(diǎn)，導(dǎo)致腫瘤局部劑量不足或鄰近正常組織劑量過高，難以做到同質(zhì)化和標(biāo)準(zhǔn)化；術(shù)中需多次在CT監(jiān)視下調(diào)整進(jìn)針角度、深度，效率偏低、增加患者并發(fā)癥發(fā)生機(jī)會(huì)等。

3D打印非共面模板用三維打印模板導(dǎo)向技術(shù)為腫瘤患者輔助實(shí)施放射性粒子植入術(shù)，即根據(jù)CT 數(shù)據(jù)和腫瘤大小、形狀設(shè)計(jì)導(dǎo)向定位模型，再通過三維打印技術(shù)制作導(dǎo)板并將粒子排布于病灶范圍內(nèi)進(jìn)行放射治療，以減少放射劑量分布不均及腫瘤殘留、復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。通過劑量學(xué)進(jìn)行了對(duì)比研究，發(fā)現(xiàn)術(shù)前與術(shù)后劑量學(xué)無差別，可以較好的在術(shù)中實(shí)現(xiàn)術(shù)前BTPS計(jì)劃目標(biāo)、取得良好療效，是1種微創(chuàng)、精準(zhǔn)、有效、安全的治療方法，對(duì)腫瘤治療的規(guī)范化和質(zhì)量控制具有重要價(jià)值。

3D打印非共面模板引導(dǎo)粒子植入的注意事項(xiàng)：①模板與皮膚盡量緊密貼合，防止插值時(shí)模板移位影響進(jìn)針精度；②通過CT掃描確定模板貼合位置是否與計(jì)劃相同；③可在腫瘤中心層面插入2～3根固定針，然后通過再次CT掃描確定進(jìn)針角度是否發(fā)生偏移；④注意各針與模板上預(yù)留的針道方向保持一致，最大程度減少偏針現(xiàn)象。

本研究目前樣本量少，希望通過更多的樣本量，來驗(yàn)證所得結(jié)論，為日后粒子近距離放射治療的規(guī)范化奠定基礎(chǔ)。