增強CT-超聲融合成像引導(dǎo)125I粒子植入治療局部復(fù)發(fā)性頭頸部惡性腫瘤的臨床療效

朱綾琳，張 宇，吉永爍，朱君秋，朱衍菲，劉玉美，趙 洪

(1.復(fù)旦大學(xué)附屬華東醫(yī)院腫瘤科，上海200040；2.上海具益門診部，上海201106)

頭頸部腫瘤種類較多，且侵襲性較強，以惡性為主，治療后常有復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移，甚至30%以上的患者有短期的局部復(fù)發(fā)[1]。隨著腫瘤診療理念的不斷更新，實踐的不斷深入，頭頸部腫瘤復(fù)發(fā)后的治療呈現(xiàn)出多學(xué)科、多模態(tài)的形式。相關(guān)的治療手段包括手術(shù)、放療、化療、靶向、免疫治療等[1-5]。125I粒子植入治療因具有腫瘤局部放射劑量高且持續(xù)、正常組織放射劑量低的特點，目前已廣泛應(yīng)用于多種惡性實體腫瘤的治療，也逐步應(yīng)用于頭頸部腫瘤的治療[6-10]。但頭頸部腫瘤周邊解剖結(jié)構(gòu)精細(xì)復(fù)雜，需要非常精準(zhǔn)的局部治療以達到既安全、有效，又盡量不影響美觀的效果。目前，臨床上采取的粒子植入方式多在CT或超聲引導(dǎo)下進行。增強CT能夠明確頭頸部組織內(nèi)病灶的位置、數(shù)量、大小及其與周圍組織的解剖關(guān)系，但對于血管和軟組織的顯影仍有不足[11-12]。超聲對血管和軟組織具有良好的分辨率，可以清晰呈現(xiàn)復(fù)發(fā)性頭頸部腫瘤與周圍組織血管的界限[13-14]。因此，本課題組使用增強CT-超聲融合成像系統(tǒng)來引導(dǎo)125I粒子植入治療局部復(fù)發(fā)性頭頸部惡性腫瘤，觀察其臨床療效和安全性，以期為該病的治療提供參考。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

將2016年2月至2020年1月復(fù)旦大學(xué)附屬華東醫(yī)院腫瘤科收治的頭頸部惡性腫瘤治療后局部復(fù)發(fā)的54例患者納入研究，按照隨機數(shù)字表法分為2組，27例患者采用增強CT-超聲融合成像引導(dǎo)作為融合成像組，27例患者采用單純超聲成像引導(dǎo)作為單一成像組。本組男40例，女14例；年齡27～72歲，中位年齡54歲；病理結(jié)果示：鱗癌25例，腺癌21例，淋巴瘤5例，未分化癌1例，神經(jīng)內(nèi)分泌癌1例，黑色素瘤1例；所有患者均曾行手術(shù)治療，術(shù)后曾行外放療的患者36例，曾行化療1～12個療程的患者24例，其中2種治療均進行的患者6例。所有患者均經(jīng)增強CT、增強MRI或PET/CT診斷為術(shù)后局部復(fù)發(fā)。其中41例患者存在不同程度的面部、頸部疼痛，部分疼痛放射至頭部或患側(cè)手臂。2組患者年齡、性別、腫瘤大小、臨床TNM分期、疼痛評分等臨床資料比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性，見表1。納入標(biāo)準(zhǔn)：①經(jīng)臨床手術(shù)治療后確診為局部復(fù)發(fā)的頭頸部腫瘤；②經(jīng)病理學(xué)診斷為復(fù)發(fā)腫瘤；③無再次手術(shù)指征或拒絕接受手術(shù)治療；④腫瘤直徑<5 cm且行125I粒子植入治療。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并全身多發(fā)腫瘤轉(zhuǎn)移；②合并有心、腦、腎嚴(yán)重疾?。虎郯橛衅渌绊懯中g(shù)治療效果的并發(fā)癥。本研究通過復(fù)旦大學(xué)附屬華東醫(yī)院倫理委員會審批(No2021011)，所有入組患者均簽署知情同意書。

表1 患者臨床資料比較(n=27)

1.2 儀器與設(shè)備

64排螺旋CT掃描儀購自德國西門子公司;放射性粒子治療計劃系統(tǒng)(treatment planning system，TPS)購自北京飛天兆業(yè)科技發(fā)展有限公司；125I粒子購自上海欣科醫(yī)藥有限公司，外形為圓柱形鈦合金封裝體，長度為4.5 mm，直徑為0.8 mm，平均光子能量為27～35 keV，組織穿透距離為1.7 cm，初始劑量率為7 cGy/h，半衰期為59.6 d，臨床使用單個粒子活度為18.5～29.6 MBq；粒子植入器為Mick槍，購自美國Radio-Nuclear公司；MyLab Twice彩色超聲診斷儀自帶Virtual Navigator軟件、磁場發(fā)生器、磁感應(yīng)器、二維線陣探頭(LA523,頻率4～13 Hz)和二維凸陣探頭(CA541,頻率1～8 Hz)均購自意大利百勝公司。

1.3 圖像融合及125I粒子組織間植入方法

術(shù)前行頭頸部增強CT掃描，首先將圖像傳送至TPS以確定125I粒子的活度、數(shù)目以及在腫瘤內(nèi)的空間分布。最小周邊劑量為120～140 Gy，計劃靶體積為大體腫瘤體積(gross tumor volume,GTV)邊緣外擴0.5～1.0 cm。計劃靶體積邊緣由90%等劑量曲線覆蓋。利用90%靶體積所接受的劑量(D90)和靶區(qū)接受90%處方劑量的體積百分比(V90)對125I粒子植入進行術(shù)前評估。然后，將增強CT圖像再次傳輸至圖像融合系統(tǒng)(MyLab Twice彩色超聲診斷儀)。患者取仰臥或側(cè)臥位，使腫塊朝向術(shù)者。

融合成像組患者由一位融合成像經(jīng)驗超過3年的超聲醫(yī)生即時采用二維探頭進行掃查，在矢狀面和橫斷面選取血管及骨組織作為超聲圖像與增強CT圖像的對位標(biāo)志(圖1)。圖像融合后，實時超聲引導(dǎo)下進行穿刺。在皮膚預(yù)進針點的位置進行消毒、鋪巾和局部麻醉，采用18 G Dr.J穿刺針經(jīng)皮穿刺入病灶最深處。原則上盡量采用針間距為1 cm的平行排列方式進針。若進針路徑被骨性器官等致密組織的后方聲影所遮擋，或因其他原因?qū)е鲁曪@示不清，可能穿刺至重要的器官、血管和神經(jīng)，則根據(jù)對照融合后相同平面的CT圖像選擇適當(dāng)進針角度，避開上述重要器官，使粒子的分布達到腫瘤深部的“冷區(qū)”。確定所有穿刺針已準(zhǔn)確到位后，植入粒子，即以0.5～1.0 cm的間隔將粒子逐個釋放。即刻再次行CT掃描，將圖像傳送至TPS進行驗證，存在劑量不足的區(qū)域則用上述圖像融合的方法立即補種粒子。

a：二維灰階超聲與CT的重疊顯示，透明度約50%(左上)，同一切面的增強CT顯像(右上)；b：超聲CDFI顯像(左上)，同一切面的增強CT顯像(右上) 下方圖像為該超聲切面中鼠標(biāo)所在點的增強CT矢狀面、冠狀面、橫斷面的重建顯像及該切面的三維顯像

單一成像組患者由一位超聲工作經(jīng)驗超過5年的醫(yī)生采用二維灰階超聲和彩色多普勒血流成像進行實時引導(dǎo)。若進針路徑被骨性器官等致密組織的后方聲影所遮擋，或因其他原因?qū)е鲁曪@示不清，可能穿刺至重要的器官、血管和神經(jīng)，則以盡量減少并發(fā)癥為原則，避免這些進針路徑，在腫瘤內(nèi)超聲顯示清晰處每隔0.5～1.0 cm植入粒子。

1.4 觀察指標(biāo)

比較2組患者劑量學(xué)參數(shù)D90和V90情況。比較2組患者的粒子補種率和粒子植入時間。評估2組患者治療后12 h的局部皮下血腫發(fā)生率；根據(jù)腫瘤放射治療組(radiation therapy oncology group，RTOG)急性放射損傷分級標(biāo)準(zhǔn)評價不良反應(yīng)[14]，由無變化至重度損傷分為0～4級。比較2組患者治療后1個月眼、耳、腮腺、咽喉部、皮膚黏膜、消化系統(tǒng)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)和血液系統(tǒng)等方面不良反應(yīng)發(fā)生率。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 患者粒子植入情況比較

融合成像組D90、V90高于單一成像組，差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；融合成像組只有1例患者存在劑量不足的“冷區(qū)”，需要補種粒子，粒子補種率低于單一成像組，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；融合成像組的粒子植入時間長于單一成像組，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表2。

表2 患者粒子植入情況比較(n=27)

2.2 患者不良反應(yīng)發(fā)生情況比較

2組患者治療后12 h局部皮下血腫發(fā)生率比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。根據(jù)RTOG急性放射損傷分級標(biāo)準(zhǔn)，1級損傷35例，根據(jù)嚴(yán)重程度適當(dāng)給予對癥治療后，癥狀均于1個月內(nèi)消失；2級損傷3例，均給予對癥治療，1個月后癥狀減輕，3～6個月內(nèi)癥狀完全消失；無患者發(fā)生3級損傷或4級損傷。融合成像組急性放射損傷不良反應(yīng)發(fā)生率為66.67%(18/27)，單一成像組為74.07%(20/27)，2組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，見表3。

表3 患者粒子植入后不良反應(yīng)發(fā)生情況(n=27)

3 討論

目前，頭頸部腫瘤的治療以多學(xué)科綜合治療為主。同步放化療是頭頸部腫瘤術(shù)后復(fù)發(fā)的主要控制手段之一，但會給患者帶來嚴(yán)重的不良反應(yīng)，同時局部復(fù)發(fā)的頭頸部惡性腫瘤往往解剖關(guān)系復(fù)雜、腫瘤位置隱蔽、鄰近重要神經(jīng)和血管，而放化療由于定位不夠精準(zhǔn)、單次治療時間短且劑量高，對腫瘤的控制往往并不理想，導(dǎo)致周圍鄰近臟器的并發(fā)癥也較多，影響患者生存質(zhì)量[6]。125I粒子植入治療因具有腫瘤局部放射劑量高且持續(xù)、正常組織放射劑量低的特點，目前已被廣泛應(yīng)用于包括頭頸部腫瘤在內(nèi)的全身多種惡性實體腫瘤的治療，但其需要在超聲或CT引導(dǎo)下進行[5]。在影像學(xué)引導(dǎo)下按照TPS制定的計劃將125I粒子植入腫瘤進行治療[7-9]，具有操作簡單、定位較準(zhǔn)確、可近距離直接殺傷腫瘤細(xì)胞以及局部劑量高等優(yōu)點，可有效控制腫瘤的生長，在強化療效的同時避免周圍臟器受損[1,6,8,10]。

CT和超聲對復(fù)發(fā)性頭頸部腫瘤的診斷和治療效果評估具有重要價值。增強CT可顯示復(fù)發(fā)性頭頸部腫瘤的形態(tài)及其內(nèi)部解剖結(jié)構(gòu)，能夠明確頭頸部組織內(nèi)病灶的位置、數(shù)量、大小及其與周圍組織的解剖關(guān)系，但對于血管和軟組織的顯影仍有不足[11-12]。超聲對血管和軟組織具有良好的分辨率，可以清晰呈現(xiàn)復(fù)發(fā)性頭頸部腫瘤與周圍組織血管的界限[13-14]。本研究將增強CT和超聲圖像融合，有效提高了復(fù)發(fā)性頭頸部腫瘤靶區(qū)選擇的精準(zhǔn)性。

圖像融合技術(shù)利用CT空間分辨力高、視野全面、無盲區(qū)的特點，結(jié)合超聲實時、安全無放射性、操作靈活的優(yōu)勢[15],已在肝、前列腺、神經(jīng)系統(tǒng)、骨骼等多種腫瘤的穿刺活檢及介入治療的定位引導(dǎo)中取得了良好的臨床效果[16-19]。本研究結(jié)果表明，與傳統(tǒng)超聲成像引導(dǎo)相比，融合CT的斷層圖像通過特定對位方式將超聲圖像和組織的實際空間對應(yīng)，可以輔助術(shù)者在術(shù)中精準(zhǔn)確定腫瘤靶區(qū)，直接影響125I粒子劑量分布，提高粒子植入治療復(fù)發(fā)性頭頸部惡性腫瘤的效果。Potters等[20]和Willins等[21]提出的D90/90和V100/90標(biāo)準(zhǔn)是目前臨床比較認(rèn)可的劑量分布評價標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)V90<90%時，表示腫瘤靶區(qū)內(nèi)未達到90%處方劑量，靶體積過大，劑量分布不合理，導(dǎo)致腫瘤生長控制不佳或復(fù)發(fā)。根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)，本研究融合成像組D90和V90均高于單一成像組，融合成像組的125I粒子劑量在腫瘤靶區(qū)內(nèi)分布更加合理，融合成像的粒子植入分布相對于單一成像更加接近頭頸部腫瘤周邊，劑量分布效果更好；同時，融合成像組的粒子補種率低于單一成像組，粒子植入時間長于單一成像組，表明融合成像組患者的125I粒子植入治療效果優(yōu)于單一成像組。

融合成像技術(shù)引導(dǎo)治療復(fù)發(fā)性頭頸部腫瘤的優(yōu)勢在于，根據(jù)增強CT圖像中相應(yīng)切面上顯示的精準(zhǔn)病灶位置，超聲引導(dǎo)可精確避開頭頸部重要的器官、血管和神經(jīng)，克服進針路徑被骨組織后方聲影遮擋、腫塊形態(tài)不規(guī)則、邊界顯示不清等局限性，使粒子的分布能夠到達腫瘤的邊界，還能避免單一成像時遇到高風(fēng)險穿刺區(qū)域就放棄該處布針的情況；此外，在融合成像引導(dǎo)下，粒子精準(zhǔn)地到達了病灶處，可減少對周邊正常組織造成的急性放射損傷。但本研究2組患者治療后12 h急性放射損傷不良反應(yīng)發(fā)生率、局部皮下血腫發(fā)生率比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義，可能是因為融合成像技術(shù)只是輔助術(shù)者更加精準(zhǔn)的確定粒子植入位置，無法避免粒子植入治療本身具有的不良反應(yīng)。

綜上所述，增強CT-超聲融合成像引導(dǎo)125I粒子植入治療局部復(fù)發(fā)性頭頸部惡性腫瘤的粒子劑量分布合理，補種率低，可有效提高粒子植入精準(zhǔn)性。但本研究樣本量較小，隨訪時間較短，今后將繼續(xù)擴大樣本量并延長隨訪期以對總生存率等更多數(shù)據(jù)進行分析。