CT 引導(dǎo)下3D 共面模板輔助125I 放射性粒子植入近距離治療縱隔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移

鄭云峰 貢 桔 夏 寧 陸 建 劉芬菊

縱隔淋巴結(jié)是肺癌、食管癌等惡性腫瘤較常見的轉(zhuǎn)移部位之一，病變位置深遂、隱匿，當腫大的淋巴結(jié)壓迫食管、氣管、縱隔大血管等，可能造成極其嚴重的后果，影響患者的生活質(zhì)量和生存期。此外，縱隔解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，危險器官較多，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移瘤往往呈多灶性，限制了手術(shù)及放療等手段的使用。因此尋求一種安全、有效的局部治療縱隔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移瘤的手段，具有重要的臨床意義。放射性粒子植入治療惡性腫瘤已有100 多年歷史，近距離治療效果明顯，已成為一種新的微創(chuàng)治療手段[1-4]。本研究旨在探討3D模板輔助技術(shù)在縱隔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移瘤放射性粒子植入治療中應(yīng)用的可行性和臨床價值。

方 法

1.一般資料

回顧性分析2014 年1 月至2017 年12 月間我科收治的23 例縱隔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移瘤患者的臨床資料，其中男13 例，女10 例；年齡23 ～84 歲（中位66 歲），原發(fā)病灶肺癌15 例，膽管細胞癌1 例，食管癌4 例，胃癌3 例。按是否以模板輔助植入放射性粒子將患者分成3D 模板輔助和非輔助兩組(表1)，兩組一般情況具有可比性。所有患者術(shù)前均經(jīng)CT 檢查，且經(jīng)臨床評估，病灶無法進行手術(shù)切除?；颊呔?25I 放射性粒子植入治療，并經(jīng)術(shù)前計劃、術(shù)中優(yōu)化及術(shù)后質(zhì)量驗證。23 例中13 例為3D 共面模板輔助放射性粒子植入（模板輔助組），10 例為非模板輔助放射性粒子植入（非模板輔助）。

125I 放射性粒子植入影像引導(dǎo)采用西門子64 排螺旋CT，處方劑量90 ～120Gy，兩組均行術(shù)前計劃和術(shù)后質(zhì)量驗證。模板輔助組使用3D 共面模板進行多針同時插植并植入放射性粒子，非模板輔助組根據(jù)操作者經(jīng)驗，以術(shù)前計劃的粒子排布進行插植并植入放射性粒子。

125I 放射性粒子由上海欣科醫(yī)藥有限公司提供，長度為4.5mm、直徑0.8mm、半衰期59.6 d，平均光子能量27 ～35keV，初始劑量率7cGy/h，組織的穿透距離1.7cm，放射性粒子活度0.91 ～1.46Gy。放射性粒子組織間植入治療計劃系統(tǒng)（treatment planning systems， TPS）由北京天航科霖科技發(fā)展有限公司、北京航天航空大學(xué)圖像影像中心共同研發(fā)。模板由唐山同仁和微創(chuàng)醫(yī)療器械有限公司研制。

2.治療方法

術(shù)前常規(guī)檢查包括血常規(guī)、凝血功能及心電圖等檢查。根據(jù)術(shù)前CT 的評估，確定擬選用的手術(shù)體位，一般采取仰臥位，真空墊固定。先行層厚、層距5mm 的胸部CT 增強掃描。即刻將圖像傳輸?shù)絋PS 系統(tǒng)，進行三維數(shù)字化影像重建，并勾畫靶區(qū)。根據(jù)腫瘤靶體積的3 個互相垂直的直徑，確定放射性粒子的空間分布和數(shù)量。根據(jù)腫瘤靶區(qū)（gross tumor volume， DTV）的腫瘤匹配周緣劑量(matched peripheral dose，MPD)確定等劑量曲線及劑量-體積直方圖（dose-volume histogram， DVH）。

圖1 女性，74 歲，食管癌。 A.胸部增強CT 顯示縱隔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移；B.3D 打印共面模板經(jīng)固定器固定于患者體表，穿刺針經(jīng)模板預(yù)設(shè)穿刺孔進針；C.術(shù)后即刻掃描提示粒子排布位于病灶內(nèi)，穿刺道周圍肺組織少量出血；D.125I 粒子植入術(shù)后劑量驗證（紅線為DTV，綠色區(qū)域為D90 劑量線）。

圖2 女性，24 歲，肝內(nèi)膽管細胞癌術(shù)后縱隔轉(zhuǎn)移。A、B. 胸部增強CT 顯示縱隔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，胃鏡顯示食管壁隆起性外壓病變；C、D .粒子植入術(shù)后10 個月隨訪，胸部增強CT 提示轉(zhuǎn)移瘤明顯縮小，胃鏡顯示食管壁隆起性改變明顯好轉(zhuǎn)。

圖3兩組術(shù)前、術(shù)后劑量學(xué)參數(shù)比較靶體積的最小吸收劑量；MPD：最小周邊劑量；處方劑量覆蓋的靶區(qū)體積占靶區(qū)總體積的百分比；150%處方劑量覆蓋的靶區(qū)體積占靶區(qū)總體積的百分比；200%處方劑量覆蓋的靶區(qū)體積占靶區(qū)總體積的百分比；術(shù)前：計劃植入粒子參數(shù)；術(shù)后：實際植入粒子參數(shù)。

表1 3D 模板輔助和非模板輔助組患者一般資料（例）

模板輔助組操作時，將共面模板安裝在導(dǎo)航支架上。常規(guī)消毒鋪巾，一般選取腫瘤最大平面中心所對應(yīng)的皮膚位點作為穿刺點。觀察穿刺針尾部的走行方向，當方向與設(shè)計路徑相吻合時，將模板固定。根據(jù)術(shù)前計劃布針，術(shù)中適時進行CT 掃描，調(diào)整穿刺位置。依據(jù)術(shù)前計劃盡可能一次性植入放射性粒子（圖1、2）。非模板輔助組操作時，根據(jù)操作者經(jīng)驗，TPS 治療計劃結(jié)合CT 實時掃描圖像，調(diào)整進針的方向和深度，盡可能保持平行進針，放射性粒子植入間距1.0 ～1.5cm，邊穿刺布針邊植入放射性粒子。操作中均注意避開心包膜、縱隔內(nèi)大血管、食管及氣管。

術(shù)后臥床休息，禁食24 小時，并給予止血、預(yù)防感染、營養(yǎng)支持等治療。

放射性粒子植入完成后即刻進行CT 掃描，圖像傳入TPS 進行術(shù)后質(zhì)量驗證，得出等劑量曲線及DVH，包括的劑量學(xué)參數(shù)為90%靶體積最小吸收劑量（D90）、最小周邊劑量（MPD），及100%、150%、200%處方劑量覆蓋的靶區(qū)體積占靶區(qū)總體積的百分比（分別為V100、V150、V200）。

操作者皆為有豐富經(jīng)驗的125I 放射性粒子植入治療腫瘤的介入科醫(yī)師。以穿刺操作第一針作為手術(shù)開始計時，以完成所有預(yù)計劃的放射性粒子植入作為計時結(jié)束，計算手術(shù)操作時間。若術(shù)后即刻質(zhì)量驗證提示需補充植入放射性粒子，則補種放射性粒子的操作時間計入手術(shù)操作時間內(nèi)。

3.統(tǒng)計方法

所有數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析采用Graph prism7.0 軟件，計量資料（符合正態(tài)分布）比較采用t 檢驗，計數(shù)資料比較采用χ2檢驗。以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

1.125I 放射性粒子植入情況

23 例患者均順利完成放射性粒子植入，平均植入放射性粒子27 粒。其中，模板輔助組平均植入放射性粒子30 粒（15 ～50 粒），非模板輔助組平均植入放射性粒子23 粒（10 ～33 粒）。模板輔助組中4 例由于穿刺路徑上受肺動脈及支氣管血管阻擋，部分放射性粒子無法按照術(shù)前針道排布進行植入，故待一次性放射性粒子植入完成，移除模板后，再選擇合適的進針路徑布針，放射性粒子的排布盡量根據(jù)術(shù)前計劃。

2.劑量學(xué)驗證

兩組共23 例患者放射性粒子植入術(shù)前計劃和術(shù)后驗證的靶區(qū)劑量學(xué)參數(shù)見圖3，可以看出兩組術(shù)后實際驗證結(jié)果均與術(shù)前計劃一致性良好，臨床都具有可操作性。

3.手術(shù)操作時間

3D 共面模板輔助放射性粒子植入組手術(shù)操作時間（49.04±1.75）min，非模板輔助放射性粒子植入組手術(shù)操作時間（66.13±1.77）min，兩組手術(shù)操作時間差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.0001）

4.并發(fā)癥

所有患者術(shù)后均未出現(xiàn)縱隔大量出血、放射性粒子移位、空氣栓塞、放射性炎癥及穿孔等并發(fā)癥。3D共面模板輔助放射性粒子植入組中，1 例患者出現(xiàn)痰中帶血，2 例出現(xiàn)少量氣胸，1 例穿刺部位肺組織出血，予以對癥處理，癥狀緩解。非模板輔助放射性粒子植2 例患者出現(xiàn)氣胸癥狀，給予胸腔穿刺引流并對癥處理，3 天后拔除引流管，癥狀均緩解。

討 論

縱隔解剖復(fù)雜，毗鄰重要器官，縱隔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移瘤侵犯食管、氣管、主動脈、肺動脈、上腔靜脈、喉返神經(jīng)等會嚴重影響患者的生活質(zhì)量和生存期?？v隔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移瘤手術(shù)完整切除困難，術(shù)后復(fù)發(fā)率高；對于難以手術(shù)切除的腫瘤，外放療可抑制腫瘤生長，但因腫瘤多與食管、肺毗鄰，外放療劑量受限，局部控制效果欠佳。CT 引導(dǎo)125I 放射性粒子植入治療具有局部劑量高、腫瘤周圍正常組織劑量低、臨床應(yīng)用創(chuàng)傷小、手術(shù)時間較短的特點，在治療前列腺、肺部、顱腦、胰腺、肝臟、后腹膜淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等惡性腫瘤方面均取得較好療效[3-8]，對緩解疼痛、局部減瘤負荷、延長患者生存時間和改善生活質(zhì)量等方面有著積極的作用。

徒手穿刺布針和植入放射性粒子主要依靠個人經(jīng)驗，由于縱隔解剖位置較深且毗鄰重要的臟器和血管，穿刺難度大、風險高，而且受呼吸運動、血管阻擋等因素的影響，容易導(dǎo)致放射性粒子分布與術(shù)前計劃產(chǎn)生偏差，無法保證劑量要求，局部易出現(xiàn)冷區(qū)和熱區(qū)，導(dǎo)致較高的腫瘤復(fù)發(fā)率。近年來，眾多學(xué)者在探討3D 打印模板對于惡性腫瘤放射性粒子植入的應(yīng)用[8-10]。3D 打印模板是利用計算機輔助與快速成像技術(shù)設(shè)計制作、含有預(yù)設(shè)的插植針道信息和患者治療區(qū)域的體表特征信息、具備了定位、定向等功能的個性化模板，與人體體表的契合度很高，對手術(shù)的精確性有較大的輔助作用。通過3D 模板引導(dǎo)，放射性粒子植入后的劑量分布能較好滿足預(yù)計劃的要求，可實現(xiàn)靶區(qū)劑量可控。目前報道的經(jīng)3D 模板引導(dǎo)125I 放射性粒子植入治療的惡性腫瘤多位于軀體淺表部位，且腫瘤位置相對固定，例如頭頸部、胸部、盆腔等部位[9，11-13]。近年來有國內(nèi)學(xué)者報道3D 打印共面模板的術(shù)前、術(shù)后劑量指標無明顯差異[14]。與徒手穿刺放射性粒子植入相比，使用模板輔助放射性粒子植入可更精確地實現(xiàn)術(shù)前計劃的優(yōu)化，并縮短手術(shù)時間，有利于提高患者的耐受度[8]。

然而，3D 打印模板也存在一定的局限性。由于模板上的模擬針道是根據(jù)術(shù)前體表定位而設(shè)計的，若治療中出現(xiàn)例如體位的變化或呼吸運動的影響而造成治療區(qū)域的解剖結(jié)構(gòu)與模板設(shè)計時的信息產(chǎn)生偏差，將對預(yù)期治療方式產(chǎn)生一定影響，直接導(dǎo)致進針路徑的偏差，影響預(yù)期的治療方式[15]。

根據(jù)本組23 例縱隔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移瘤患者125I 放射性粒子植入治療的臨床資料分析，發(fā)現(xiàn)3D 共面模板輔助和非模板輔助CT 引導(dǎo)下的治療，放射性粒子植入后的劑量分布均能較好地滿足術(shù)前計劃的要求。而且，兩組術(shù)前、術(shù)后的劑量學(xué)參數(shù)差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。非模板輔助組術(shù)后平均V100、V150、V200 分別為81%、66%、41%左右；3D 模板輔助組V100 為93%左右，較非模板輔助組高，而V150 和V200 則分別為55%、32.15%，較非模板輔助組明顯降低。這也間接表明，使用模板輔助放射性粒子植入可以更精確地達到術(shù)前規(guī)劃的優(yōu)化。模板輔助組的手術(shù)操作時間明顯低于非模板輔助組，提高了患者的耐受度。本組病例中未出現(xiàn)縱隔大量出血、放射性粒子移位、空氣栓塞、放射性炎癥及穿孔等并發(fā)癥，術(shù)后隨訪未發(fā)現(xiàn)肺部放射性損傷等改變。

精確計劃、精準插植是提高放射性粒子植入治療療效的直接因素，劑量的分布在很大程度上取決于插植針的進針深度、角度，針的間距及平行程度等。通過本組病例分析，3D 共面模板輔助CT 引導(dǎo)下放射性125I 放射性粒子植入治療縱隔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移瘤在具體操作中有幾個需要注意的問題：①術(shù)前應(yīng)加強對患者的呼吸訓(xùn)練，爭取保持呼吸深度和頻率的平穩(wěn)。②患者體位應(yīng)選取能盡量避開縱隔大血管及其他重要器官，減少氣胸和出血。③術(shù)前計劃應(yīng)在術(shù)前增強CT掃描后即刻進行，便于計劃和實際操作進針路徑的契合。④由于縱隔解剖位置較深，穿刺進針路徑較長，對操作者經(jīng)驗要求較高，盡可能根據(jù)術(shù)前規(guī)劃平行進針，以確保靶區(qū)的治療劑量。⑤對于較大體積的病灶和多個融合成團的淋巴結(jié)，由于病灶邊界的不規(guī)則性，病變的局部區(qū)域可能受鄰近重要臟器的阻擋，3D 共面模板輔助下的平行進針具有難度。對于這部分治療冷區(qū)，需等一次性放射性粒子植入完成，移除模板后，再選擇合適的進針路徑布針，植入放射性粒子，粒子的排布盡可能參照計劃。

綜上所述，3D 共面模板輔助CT 引導(dǎo)放射性粒子植入治療縱隔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移瘤具有較好的臨床可行性，放射性粒子植入的劑量精確可控，術(shù)后驗證指標較好達到了術(shù)前計劃的設(shè)計要求，為臨床標準化、規(guī)范化進行縱隔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移瘤放射性粒子植入提供了有效工具。由于時間限制，本組研究病例數(shù)較小，本課題組將在后續(xù)研究中繼續(xù)擴大病例數(shù)，觀察其療效及安全性。