術(shù)中實(shí)時(shí)計(jì)劃在125I粒子治療惡性肺腫瘤中的應(yīng)用

李海峰 陳志軍 粟 宇 呂巧莉 周 琳 鐘錦繡 周愛(ài)清

2018年中國(guó)癌癥報(bào)告顯示新發(fā)病例數(shù)380.4萬(wàn)例，死亡病例229.6萬(wàn)例，占全球癌癥新發(fā)病人數(shù)的20%以上。腫瘤近距離125I粒子植入術(shù)治療腫瘤技術(shù)近年發(fā)展增速，125I粒子具有射程短、對(duì)周圍正常組織損傷小、射線劑量分布可控等優(yōu)勢(shì)，日漸受到臨床重視。美國(guó)近距離放射治療協(xié)會(huì)發(fā)布的《肺癌胸部近距離放射治療指南》中對(duì)125I粒子治療給出了指導(dǎo)性建議[1-2]。125I粒子植入治療為一種局部的微創(chuàng)治療，其臨床療效較為確切[3]，臨床上已用于治療前列腺癌、非小細(xì)胞肺癌、骨轉(zhuǎn)移瘤等[4-6]。

腫瘤靶區(qū)內(nèi)放射劑量是125I粒子治療腫瘤的重要因素，而粒子的位置、空間布置等是粒子植入治療質(zhì)量的關(guān)鍵因素[7]。125I粒子植入術(shù)一般由影像學(xué)CT、超聲等引導(dǎo)，植入過(guò)程中受到醫(yī)生的臨床經(jīng)驗(yàn)、手法技術(shù)等因素較大；實(shí)際操作過(guò)程時(shí)受臨近血管、危及器官等影響，使術(shù)前計(jì)劃與實(shí)際植入符合度不高。

治療計(jì)劃系統(tǒng)(TPS)在臨床術(shù)前計(jì)劃的應(yīng)用效果很好，如前列腺癌粒子植入術(shù)前、術(shù)中計(jì)劃的應(yīng)用可使前列腺劑量達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，美國(guó)已經(jīng)廣泛應(yīng)用此技術(shù)[8]。本研究回顧分析32例患者CT引導(dǎo)進(jìn)行125I粒子近距離植入治療惡性肺腫瘤的植入效果，通過(guò)評(píng)估植入粒子空間分布合理性，探討術(shù)中實(shí)時(shí)計(jì)劃在CT引導(dǎo)下125I粒子近距離治療肺腫瘤中應(yīng)用的必要性和可行性。

1 資料與方法

1.1 材料

1.1.1 一般資料 選取2017年10月至2019年1月我院收治的診斷明確的肺癌患者32例，隨機(jī)分為研究組(術(shù)中實(shí)時(shí)指導(dǎo)計(jì)劃)18例，對(duì)照組(無(wú)術(shù)中實(shí)時(shí)計(jì)劃組)14例。研究組18例患者中男性13例，女性5例，年齡31～72歲，平均年齡(55.64±11.11)歲。對(duì)照組14例患者中男性12例，女性2例，年齡36～74歲，平均年齡(61.06±12.18)歲。2組患者均無(wú)重要器官的功能障礙，KPS評(píng)分>60分，2組資料比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。適應(yīng)證選取參照王俊杰等專家共識(shí)[9]，患者全部簽署知情同意書，并給予處方劑量120 Gy。

1.1.2 器材 計(jì)算機(jī)三維系統(tǒng)治療計(jì)劃系統(tǒng)(treatment planning systern，TPS)：北京航天科霖科技有限公司。18 G植入針，粒子槍，天津賽德生物技術(shù)有限公司；放射性125I 粒子：半衰期59.4 d，活度1.48×107～2.96×107MBq/粒，北京原子高科公司；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。SPECT/CT儀Symbia T2，德國(guó)Siemens公司，CT掃描參數(shù)：電流48 mA，電壓130 kV，層厚3 mm，螺距2 mm。

1.2 治療計(jì)劃

1.2.1 粒子植入治療計(jì)劃 患者于術(shù)前3天行增強(qiáng)CT掃描，術(shù)前依照腫瘤位置、鄰近重要器官、大小等確定其合適體位，再用真空負(fù)壓墊將其固定。將CT圖像DICOM格式傳輸至TPS計(jì)劃系統(tǒng)，設(shè)定處方劑量為120 Gy，用軟件勾畫腫瘤靶區(qū)體積(GTV)及毗鄰危及器官(OAR)，設(shè)計(jì)進(jìn)針路線、進(jìn)針角度、植入針數(shù)、粒子排布、計(jì)算粒子數(shù)目等。

1.2.2 術(shù)中實(shí)時(shí)治療計(jì)劃 患者選擇合適的手術(shù)體位(如仰臥、側(cè)臥或俯臥等)，行CT掃描，掃描層厚為3 mm，依據(jù)術(shù)中實(shí)際情況選擇2～3個(gè)較安全進(jìn)針點(diǎn)，常規(guī)碘酊、乙醇消毒，1%利多卡因局麻，插入2～3根針，一次性插植完成。立即行CT掃描，層厚為5 mm，將CT圖像DICOM格式傳輸至TPS計(jì)劃系統(tǒng)，行術(shù)中實(shí)時(shí)計(jì)劃。設(shè)定處方劑量為120 Gy，用軟件勾畫腫瘤靶區(qū)體積(GTV)及毗鄰危及器官(OAR)，設(shè)計(jì)進(jìn)針路線、進(jìn)針角度、植入針數(shù)、粒子排布、計(jì)算粒子數(shù)目等。確定植入針位置、深度、排布，粒子植入依照術(shù)中實(shí)時(shí)計(jì)劃進(jìn)行。

1.2.3 術(shù)后質(zhì)量驗(yàn)證 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系統(tǒng)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[10-11]，劑量學(xué)參數(shù)包括 D90、D100、V90、V100、V150等，對(duì)出現(xiàn)冷區(qū)、劑量不足部位的腫瘤區(qū)域行補(bǔ)植粒子。

1.3 術(shù)后劑量評(píng)估

采用英國(guó)哥倫比亞癌癥研究中心(British Columbia Cancer Agency,BCCA)粒子植入質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)術(shù)后驗(yàn)證靶區(qū)D90、V100評(píng)價(jià)為優(yōu)、良、差3個(gè)等級(jí)，V100≥90%，125%≥D90≥100%為優(yōu)；90%>V100>85%，100%>D90>90%為良；其它均為差。

1.4 療效評(píng)價(jià)

將患者腫瘤大小變化、疼痛等作為本研究125I 粒子療效評(píng)價(jià)指標(biāo)，其中腫瘤大小參照實(shí)體腫瘤的療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)1.1版。術(shù)后1、3、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。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)；病灶長(zhǎng)徑總和縮小≥30%，維持4周判定為部分緩解(PR)；病灶長(zhǎng)徑總和縮小但未達(dá)PR或有增加但未達(dá)PD判定為穩(wěn)定(SD)；病灶長(zhǎng)徑總和增加≥20%，或出現(xiàn)新病灶判定為進(jìn)展(PD)。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié)果

所有患者均順利完成粒子植入，術(shù)中未發(fā)生重要血管及氣管損傷等嚴(yán)重并發(fā)癥。

2.1 125I粒子植入

研究組18例患者共植入125I粒子1286粒，比術(shù)中計(jì)劃植入數(shù)量減少6粒；對(duì)照組患者使用粒子758個(gè)，比術(shù)中計(jì)劃植入數(shù)量增加12粒。按真實(shí)植入針軌跡做實(shí)時(shí)計(jì)劃植入粒子可以減少粒子數(shù)量使用誤差。

2.2 劑量學(xué)指標(biāo)

術(shù)后即刻劑量驗(yàn)證靶區(qū)D90、D100、V90、V100、V150等劑量學(xué)參數(shù)與術(shù)前、術(shù)中吻合度。數(shù)據(jù)提示研究組術(shù)中計(jì)劃、術(shù)后驗(yàn)證各項(xiàng)參數(shù)吻合度較好，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；對(duì)照組術(shù)前計(jì)劃、術(shù)后驗(yàn)證各項(xiàng)參數(shù)吻合度一般，見(jiàn)表1。對(duì)照組除EI于粒子植入前后差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，其它劑量學(xué)參數(shù)于粒子植入前后差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；研究組D90、V90、V100粒子植入前后差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=3.353,4.126,2.201,P<0.05)。研究組粒子植入術(shù)中、術(shù)后CI、EI、D90、D100、V90、V100、V150差值平均分別為0.033±0.040、0.005±0.071、6.742±2.011、-0.431±3.494、3.128±0.758、2.650±1.204、1.156±2.499；對(duì)照組粒子植入術(shù)前、術(shù)后CI、HI、D90、D100、V90、V100、V150差值平均分別為0.200±0.042、-0.100±0.085、30.506±38.778、31.748±5.072、12.336±1.482、16.936±2.337、14.821±3.824。研究組于粒子植入前后在CI、D90、D100、V90、V100等劑量學(xué)參數(shù)吻合度方面明顯優(yōu)于對(duì)照組，術(shù)中實(shí)時(shí)計(jì)劃在CT引導(dǎo)下125I粒子植入術(shù)有效、可行，具有一定優(yōu)勢(shì)。

表1 2組患者粒子植入術(shù)前術(shù)后劑量系數(shù)變化比較

2.3 質(zhì)量評(píng)價(jià)

根據(jù)英國(guó)哥倫比亞癌癥研究中心粒子植入質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)如下：研究組優(yōu)7例，良8例，優(yōu)良率83.33%；對(duì)照組優(yōu)5例，良5例，優(yōu)良率71.43%，研究組粒子植入質(zhì)量?jī)?yōu)良率高于對(duì)照組(χ2=0.653，P>0.05)，見(jiàn)表2。

2.4 療效評(píng)價(jià)

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：研究組患者完全緩解4例，腫瘤緩解率為77.78%，腫瘤控制率94.44%；對(duì)照組患者完全緩解2例，腫瘤緩解率為64.29%，腫瘤控制率78.57%，見(jiàn)表3。研究組患者在腫瘤緩解率、腫瘤控制率等方面明顯優(yōu)于對(duì)照組，在控制腫瘤進(jìn)展方面具有一定優(yōu)勢(shì)。

表2 2組患者粒子植入質(zhì)量評(píng)估的比較(例，%)

表3 2組患者治療效果的比較(例，%)

2.5 不良反應(yīng)

術(shù)后常規(guī)CT掃描，研究組2例患者出現(xiàn)少量氣胸，1例患者出現(xiàn)肺內(nèi)出血，1例患者出現(xiàn)低熱；對(duì)照組4例患者出現(xiàn)少量氣胸，2例患者出現(xiàn)肺內(nèi)出血，其中1例伴隨輕微咯血，1例患者出現(xiàn)低熱；另對(duì)照組1例患者出現(xiàn)放射性粒子移位。研究組不良反應(yīng)發(fā)生率顯著低于對(duì)照組(χ2=2.694，P>0.05)，見(jiàn)表4。氣胸癥狀經(jīng)胸腔穿刺抽氣可緩解，其肺內(nèi)出血經(jīng)止血處理后咯血停止，均無(wú)進(jìn)行性血胸發(fā)生；低熱患者體溫最高為38.5 ℃，3天后恢復(fù)正常。

表4 2組患者不良反應(yīng)對(duì)比(例，%)

3 討論

與外放療相比，粒子植入的射線是低能X、γ射線，具有較高相對(duì)生物學(xué)效應(yīng)、高傳能線密度、低氧增比等特性[12]。放射性粒子植入術(shù)發(fā)展較慢，臨床普及、推廣也較為緩慢，其影響因素主要有：①醫(yī)生臨床經(jīng)驗(yàn)決定125I粒子植入術(shù)效果，使125I粒子植入術(shù)推廣受阻；②受血管、體位、肋骨等影響，術(shù)前計(jì)劃植入針?lè)植寂c實(shí)際操作較難符合，植入粒子有較大的位置誤差；③實(shí)際術(shù)中植入與術(shù)前治療計(jì)劃相差較遠(yuǎn)，局部易出現(xiàn)冷點(diǎn)和熱點(diǎn)，治療無(wú)法規(guī)范化等[13]。

隨著CT影像設(shè)備和TPS的發(fā)展，治療計(jì)劃系統(tǒng)可直接通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取患者術(shù)中CT影像數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)劃。目前有研究表明前列腺癌125I放射性粒子植入術(shù)中計(jì)劃的應(yīng)用可極大提高劑量的準(zhǔn)確性[14]。本研究對(duì)18例患者成功應(yīng)用術(shù)中實(shí)時(shí)計(jì)劃聯(lián)合CT引導(dǎo)進(jìn)行粒子植入術(shù)，實(shí)時(shí)計(jì)劃CT影像提供患者真實(shí)術(shù)中體位，將可入路的穿刺針經(jīng)肋間隙一次性插植完成，較術(shù)前計(jì)劃更具實(shí)際指導(dǎo)價(jià)值和可操作性。通過(guò)術(shù)中TPS可直觀地表現(xiàn)劑量分布、粒子分布、冷熱區(qū)分布等，術(shù)者以劑量學(xué)為指導(dǎo)，制定實(shí)時(shí)治療方案、評(píng)估植入效果，在實(shí)時(shí)指導(dǎo)“冷區(qū)”補(bǔ)種及避免“熱區(qū)”、粒子分布等方面取得令人滿意的效果[15]。

術(shù)中實(shí)時(shí)計(jì)劃要求醫(yī)師、物理師配合默契，手法精熟，術(shù)中實(shí)時(shí)計(jì)劃制訂時(shí)間要盡量短且精準(zhǔn)，針道設(shè)計(jì)、空間布置合理等，縮短患者等待時(shí)長(zhǎng)；布源方式為周邊密集、中間稀疏，避免劑量冷點(diǎn)，減少劑量熱點(diǎn)；醫(yī)師、物理師在勾畫術(shù)中計(jì)劃靶區(qū)時(shí)，根據(jù)腫瘤周邊危及器官外擴(kuò)0.5～1.0 cm；如植入過(guò)程中發(fā)生較嚴(yán)重氣胸等情況，靶區(qū)位置及形狀均會(huì)發(fā)生變化，術(shù)中靶區(qū)的改變亦是影響計(jì)劃實(shí)施的重要因素。由于靶區(qū)運(yùn)動(dòng)或靶區(qū)改變等因素至術(shù)中計(jì)劃不能實(shí)施時(shí)，補(bǔ)救措施需進(jìn)一步完善，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)等。因此，術(shù)中實(shí)時(shí)計(jì)劃的順利實(shí)施，取決于醫(yī)生、物理師等對(duì)靶區(qū)、危及器官的理解，對(duì)進(jìn)針路徑的把握，甚至對(duì)患者病情綜合評(píng)估，需物理師、臨床醫(yī)師、技師等配合完成。

本研究術(shù)中應(yīng)用術(shù)中TPS組術(shù)后劑量驗(yàn)證滿意率明顯優(yōu)于未使用組，術(shù)中TPS實(shí)時(shí)計(jì)劃的應(yīng)用，是以劑量學(xué)為依據(jù)指導(dǎo)術(shù)中粒子植入，是肺部腫瘤粒子治療規(guī)范化的有效保障。本研究仍存在病例數(shù)偏少等問(wèn)題，可能會(huì)導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)誤差，后續(xù)需增加樣本量。

總之，術(shù)中TPS實(shí)時(shí)指導(dǎo)可以更好地滿足劑量學(xué)的分布，實(shí)時(shí)“冷區(qū)”補(bǔ)種及避免“熱區(qū)”；及時(shí)修正術(shù)中因靶區(qū)位置及針道位置偏差導(dǎo)致的劑量偏差，隨時(shí)在實(shí)際的穿刺針道上調(diào)整粒子的具體位置和數(shù)量；術(shù)中實(shí)時(shí)治療計(jì)劃可使腫瘤靶區(qū)劑量滿意率得到提高，對(duì)肺腫瘤粒子治療的規(guī)范化具有一定的應(yīng)用價(jià)值。術(shù)中實(shí)時(shí)計(jì)劃聯(lián)合CT引導(dǎo)粒子植入治療惡性肺腫瘤能夠保證粒子植入的有效實(shí)施，值得臨床推廣應(yīng)用，而更多的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)仍需在后續(xù)開(kāi)展的工作中進(jìn)行。