超声在125I粒子植入肝脏恶性肿瘤的应用价值

罗飞 和朝平 王勇 刘彦强 李巍

125I粒子治疗肝脏中晚期恶性肿瘤已取得良好效果[1－4]。多数学者术前将CT扫描图像传送入放射粒子治疗计划系统（treatment planning system,TPS），绘制适形粒子分布图[5-6]，采用CT导向植入粒子，术后采用增强CT计算肿瘤局部控制率，但CT导向经皮经肝肿瘤植入粒子因多种因素影响往往不能准确植入预先的位置，且CT扫描有放射性，临床广泛应用有一定的局限性。随着超声穿刺水平不断提高，粒子种植多在超声引导下进行，我院将新的超声软件技术应用于粒子植入过程中，现将初步应用结果报告如下。

1 资料与方法

1.1 研究对象 选择2007年6月～2009年10月我院125I粒子治疗肝脏恶性肿瘤中边界清晰的24个病灶、16例患者为研究对象（8例原发性肝癌患者的9个病灶，均为术后两次复发；8例转移性肝癌患者的15个病灶），其中男14例，女2例，年龄46～67岁，平均（57.3±8.7岁），病灶直径≤5cm，平均直径3.8 cm，均经增强CT、MRI、超声引导穿刺活检或临床证实。所有患者术后6个月，根据增强CT或超声造影检查计算肿瘤的局部控制率。

1.2 仪器与125I粒子 应用Philips IU-22超声诊断仪，三维容积探头（V6-2），频率3.5MHz。125I粒子（上海欣科医药有限公司）长4.5mm，直径0.8mm，外壳用钛金属封闭，物理半衰期59.6天。

1.3 检查方法和图像分析 粒子植入前将超声探头置于患者剑突下或沿肋间扫查肝脏，避开肋骨遮挡，病灶显示清晰时探头位置及扫查方向保持不变，嘱患者屏气启动三维超声扫查，对病灶完成三维空间成像，储存数据；检查结束后由3名有10年以上超声工作经验的医师对肿瘤图像应用Qlab软件中的GI3DQ分析，通过3DCE-US中的“stacked contours” 功能，设置层面间距1cm，将获取图像长轴垂直等分若干层面，手动逐层勾勒肿瘤断层轮廓并储存（图1）。每个断面设置植入针间距1cm计算所需植入针数，每个针道由深及浅分布粒子，第一颗粒子在距肿瘤边缘3mm的瘤组织中植入[7]，相邻粒子间距1cm（图2），重要脏器如胆囊、肠管和血管等，植入距离1.5cm，粒子分布不均匀可适当增加稀疏区周边的粒子数量，计算所需的粒子总数目。同时将病灶CT图像经TPS处理，制定放射性粒子种植计划，计算粒子在瘤灶及周围空间的剂量分布，绘制粒子适形分布图,计算所需粒子数。植入粒子时避开肋骨遮挡，嘱患者屏气，经皮经肝沿穿刺引导线快速将粒子植入计划位置，如该针道避不开血管、胆管等重要结构，在相邻针道补充粒子植入，尽量达到使肿瘤灭活的剂量。较大的肿瘤中心部位常出现坏死时，则该区域不放或少放粒子。6个月后行超声造影检查，实时不间断地观察肿瘤内部或周边有无异常增强区，如动脉相发现增强区，在动脉相、门脉相或实质相残余灶边界清晰时应用三维成像技术获取图像并储存。检查结束后应用Qlab软件打开造影前后所有的三维资料，多个断层观察残余灶，通过软件中的3DCE-US中的“stacked contours”功能手动勾勒每个层面残余肿瘤轮廓，肿瘤的容积就可自动算出，计算出肿瘤的局部控制率；在高级查看部分选择“slice plane”，可以查看肿瘤的模型，选择“hide MPR”键，残余肿瘤模型可被单独显示，其整体形态轮廓通过旋转模型查看。结合探头的位置，瘤体周围的组织结构，观察残余灶的三维结构（图3），确定补充治疗粒子植入的位置。全部患者同期均行增强CT检查，并与造影超声检查的结果进行比较。

图1 患者，男，56岁，原发性肝癌术后1.5年复发 A.长径5cm肿瘤分为5个层面，间距1 cm; B～F每个层面的截面图，并计算截面积;G利用三维容积成像技术生成肿瘤的三维图像 可通过旋转观察肿瘤与正常组织的解剖关系

图2 肿瘤第三个断面的粒子分布图 绿实线代表植入针道 最右侧为第一针道红圆点代表粒子位置

图3 三维空间结构观察残余灶呈多角、多边的不规则形

2 结果

2.1 粒子数 每个患者植入粒子10～92颗不等，平均植入22.6颗/人，术前断层超声显像技术（tomographic ultrasound imaging, TUI）计算所需粒子平均数22.2颗/人，TPS计算所需粒子数平均数27.9颗/人，TUI与实际植入数更为接近。

2.2 并发症 本组病例粒子植入均一次成功，术中针道出血1例，加压10min症状消失，1例术中发现1颗粒子移位肝右静脉，随诊14个月无明显不适。

2.3 治疗效果 植入粒子6个月患者全部存活，超声造影容积成像计算肿瘤局部控制率为84.32%，与增强CT计算的无明显差异（表1）。

表1 125I粒子治疗后肿瘤的灭活情况

3 讨论

我国是HCC高发国家，患者数占全球发病总人数的50%以上，多数患者发现肿瘤时已属中晚期，大部分患者失去手术机会,且术后复发率高。正常肝脏组织是一个辐射敏感的器官，放射耐受量低于肝癌组织的放疗根治量，肝癌常规放疗亦疗效不佳。125I粒子释放的射线可破坏肿瘤的增殖能力，而且在很短的距离发生陡降，粒源周围很小范围内的组织接受了绝大部分剂量，而远处的组织接受的剂量极少，既能杀灭肿瘤细胞，又能最大限度地降低对正常组织的损伤，125I粒子组织间永久性植入治疗肝脏肿瘤近年取得一定的效果[8-10]。

放射粒子治疗效果与粒子科学合理的分布有密切的关系，多数学者术前以TPS绘制适形粒子分布图，采用CT导向植入粒子，但TPS是以CT断层图像为基础，穿刺点常常会受到肋骨遮挡，呼吸运动也会影响到粒子的植入准确性，且粒子植入术时间较长，患者和医生长时间受到射线辐射，临床广泛应用有一定的局限性。以TPS指导超声导向粒子植入有很大的局限性，以TPS绘制的粒子布施图，粒子的空间分布抽象，实际手术操作中将粒子植入预先位置存在非常大的难度。TUI是将探头沿肋间或剑突下扫查所获取的肿瘤图像为基础，避开肋骨对穿刺点的遮挡，TUI可获得肿瘤的多个断面，每个断面模拟粒子分布，获取粒子空间分布图，计算所需粒子数，植入时仅需掌握肿瘤相邻断面距离及每个断面粒子间距，有一定的规律性，简化术中操作技巧，依据TUI指导粒子植入分布与李奎等[11]在CT导向下对65例肝癌及转移癌患者行125I粒子植入治疗局部控制率81.5%相近。

经皮经肝超声导向植入粒子具有很多优点：①清楚地观察植入针的进针方位，避开血管、胆管、胆囊、肠管等重要结构，减免损伤、术中出血和粒子移位。②粒子外壳以金属封闭，超声声像图表现为强回声，图像清晰利于观察粒子位置，计算粒子间距。③植入针术中瘤体内短时间会留有针道，两条相邻针道确定一个平面，利于同一层面剩余针道分布及控制相邻层面距离。④超声介入微创、重复性强、简便、无放射性等优点，临床医生及患者也易于接受。

目前国内外学者公认以增强CT或增强MR作为判断肿瘤灭活的重要指标[12－13]。近年超声造影技术不断发展，可灵敏显示肿瘤治疗后残存的细小血流信号，发现残余灶，达到与增强CT相同的诊断价值[14]，确定肿瘤是否完全灭活，但定量评价肿瘤的局部控制率存在局限性。超声造影容积成像在造影使用的基础上，清晰显现残余灶的边界，利用容积成像技术完整的扫描记录整个瘤体，多个断层勾勒残余灶的边界，计算出残余灶的体积，定量评估粒子治疗的效果，本组超声造影容积成像和增强CT对残余灶容积测量及瘤体局部控制率之间差异无统计学意义。此外，超声造影容积成像技术通过多个断面描绘残余病灶的几何形态，形成瘤体三维立体空间结构，发现其形态多为不规则形。通过旋转模型查看，结合探头的位置，观察残余灶及其周围的组织结构，准确地对残余灶三维空间的各个残留处进行粒子补充治疗，最大限度灭活肿瘤。

综上所述，超声技术在125I粒子植入肝脏恶性肿瘤术前、术中及术后均有重要的临床价值。

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